דגם אטומי של תכונות פרין, ניסוי, פוסטולים

ה מודל אטומי של פרין הוא השווה את המבנה של האטום עם מערכת השמש, שבה כוכבי הלכת יהיה חיובי שלילי השמש יהיה מטען חיובי מרוכזים במרכז האטום. בשנת 1895, הפיסיקאי הצרפתי המצטיין הדגים את העברת החיובים השליליים על ידי קרני הקתודה אל פני השטח שבהם הם משפיעים.

עם זאת, הטבע החשמלי של קרני הקתודה הודגם ונתן אור על האופי החשמלי של האטום, והבין אותו כיחידת החומר הקטנה ביותר ובלתי ניתנת לחלוקה. בשנת 1901 הציע ז'אן בפטיסט פרין כי משיכת המטענים השליליים המקיפים את המרכז (חיוב חיובי) מנוגדת בכוח האינרציה.

מודל זה הושלם ולאחר מכן על ידי ארנסט Rutherford, אשר טען כי כל החיוב חיובי של האטום נמצא במרכז האטום, וכי האלקטרונים הקיפה סביב.

עם זאת, מודל זה היו כמה מגבלות שלא ניתן להסביר באותו זמן, ואת המודל נלקח כבסיס על ידי הפיזיקאי הדני נילס בוהר להציע את המודל שלו בשנת 1913.

אינדקס

• 1 מאפייני המודל האטומי של פרין
• 2 ניסוי
  • 2.1 קתודה קרניים
  • 2.2 חקירותיו של פרין
  • 2.3 שיטת האימות
• 3 פוסטולים
• 4 מגבלות
• מאמרים בעלי עניין
• 6 הפניות

מאפייני המודל האטומי של פרין

המאפיינים הבולטים של המודל האטומי של פרין הם:

- האטום נוצר על ידי חלקיק חיובי גדול במרכזו, אשר מרכז את רוב המסה האטומית.

- סביב זה מטען חיובי מרוכז מסלול כמה מטענים שליליים לפצות את סך המטען החשמלי.

הצעתו של פרין משווה את המבנה האטומי עם מערכת השמש, שבה המטען החיובי המרוכז ימלא את תפקידה של השמש והאלקטרונים שמסביב ימלאו את תפקיד כוכבי הלכת.

פרין היה חלוץ להציע את המבנה הבלתי מתמשך של האטום בשנת 1895. עם זאת, הוא מעולם לא התעקש על תכנון הניסוי שיסייע לאמת תפיסה זו.

ניסוי

במסגרת הכשרה הדוקטורט שלה, פרין עבד כעוזר בפיסיקה בבית הספר הגבוה ביותר בפריז, בין 1894 ו 1897.

עד אז, פרין פיתח את רוב מחקריו בבדיקת טבען של קרני הקתודה; כלומר, אם קרני הקתודה היו חלקיקים טעונים חשמלית, או אם הם לבשו צורה של גלים.

קתודה קרני

הניסוי עם קרני הקתודה מתעוררת בעת ביצוע חקירות עם צינורות Crookes, מבנה שהומצא על ידי הכימאי האנגלי ויליאם קרוקס ב 1870s.

צינור Crookes מורכב צינור זכוכית המכיל רק גזים בפנים. לתצורה זו יש חלק מתכת בכל קצה, וכל פיסה מחוברת למקור מתח חיצוני.

כאשר הצינור הוא energized, האוויר בתוכו הוא מיונן, וכתוצאה מכך, הוא הופך להיות מוליך חשמל וסוגר את המעגל הפתוח בין האלקטרודות סוף..

בתוך הצינור הגזים לובשים היבט פלואורסצנטי, אך עד סוף שנות ה -90 של המאה ה -19 המדענים לא היו ברורים לגבי הגורם לתופעה זו.

עד אז זה לא היה ידוע אם הקרינה נובעת מהמחזור של חלקיקים בסיסיים בתוך הצינור, או אם הקרניים לבשו את צורת הגלים שהובילו אותם.

חקירותיו של פרין

בשנת 1895 שכפל פרין את הניסויים של קרן הקתודה על ידי חיבור צינור פליטה למכולה ריקה יותר.

בנוסף, פרין הניח קיר עמיד למים עבור מולקולות רגילות ושיחזר את התצורה של Crookes על ידי הצבת כלוב פאראדיי, הכלול בתוך תא מגן.

אם הקרניים יעברו דרך הקיר הבלתי חדיר למולקולות רגילות בתוך הכלוב של פאראדיי, יוכח באופן אוטומטי שקרני הקתודה מורכבות מחלקיקים בסיסיים החשמליים..

שיטת האימות

כדי לאמת את זה, פרין מחובר אלקטרומטר ליד הקיר עמיד למים כדי למדוד את המטען החשמלי שיתרחש כאשר קרני קתודה היכה שם.

כאשר ניהל את הניסוי, הוכח כי ההלם של קרני הקתודה על הקיר הבלתי חדיר גרם מידה קטנה של מטען שלילי של המוט חשמל.

לאחר מכן, הסיר פרין את זרימת קרני הקתודה על ידי כך שהכריח את המערכת באמצעות אינדוקציה של שדה חשמלי, והכריח את קרני הקתודה להכות את האלקטרומטר. כאשר זה קרה, מטר נרשם עומס חשמלי גבוה בהרבה בהשוואה לרשומה הקודמת.

הודות לניסויים של פרין, הוכח כי קרני הקתודה נוצרו על ידי חלקיקים בעלי חיובים שליליים.

מאוחר יותר, בתחילת המאה ה -20, ג 'יי ג' תומסון גילו באופן רשמי את קיומו של אלקטרונים היחסים שלהם המוני המונית, המבוססת על המחקר של פרין..

פוסטולים

בשנת 1904 המדען הבריטי ג'יי ג'יי תומסון ביטא את המודל האטומי המוצע שלו, הידוע גם כמודל פודינג שזיפים.

במודל זה, המטען החיובי הובן כמסה הומוגנית, וההאשמות השליליות יופצו באופן אקראי על פני המסה החיובית האמורה.

באנלוגיה, המטען החיובי יהיה המסה של הפודינג, והאשמות השליליות יוצגו על ידי השזיפים. מודל זה הופרך על ידי פרין בשנת 1907. בהצעתו, פרין מציין את הדברים הבאים:

- המטען החיובי אינו מורחב לאורך כל המבנה האטומי. להיפך, היא מרוכזת במרכז האטום.

- חיובים שליליים אינם מפוזרים בכל האטום. במקום זאת, הם ממוקמים באופן מסודר סביב המטען החיובי, לעבר הקצה החיצוני של האטום.

מגבלות

למודל האטומי של פרין יש שתי הגבלות עיקריות, שהתגלו באודיטוריום בזכות תרומותיהם של בוהר (1913) ופיזיקה קוונטית.

המגבלות המשמעותיות ביותר של הצעה זו הן:

- אין הסבר מדוע המטען החיובי נשאר מרוכז במרכז האטום.

- היציבות של מסלולי ההאשמות השליליות סביב מרכז האטום אינה מובנת.

לפי החוקים האלקטרומגנטיים של מקסוול, חיובים שליליים יתארו מסלולים ספירליים סביב חיובים חיוביים, עד שיתנגשו בהם.

מאמרים בעלי עניין

דגם אטומי של שרדינגר.

דגם אטומי של ברולי.

דגם אטומי של צ'אדוויק.

דגם אטומי של הייזנברג.

מודל אטומי של תומסון.

מודל אטומי של דלתון.

דגם אטומי של דיראק ירדן.

מודל אטומי של דמוקריטוס.

דגם אטומי של בוהר.

הפניות

1. ז'אן פרין (1998). אנציקלופדיה בריטניקה, Inc. מקור: britannica.com
2. ז'אן בטיסט פרין (20014). אנציקלופדיה של ביוגרפיה עולמית. מקור: אנציקלופדיה
3. Kubbinga, H. (2013). מחווה לז'אן פרין. © החברה הפיסיקלית האירופית. מקור: europhysicsnews.org
4. מודל אטומי (s.f). הוואנה, קובה מקור: ecured.cu
5. פרין, י (1926). מבנה בלתי רציף של החומר. נובל מדיה א.ב. מקור: nobelprize.org
6. Solbes, J., Silvestre, V. and Furió, C. (2010). ההתפתחות ההיסטורית של המודלים של האטום והקשר הכימי והשלכותיהם הדידקטיות. אוניברסיטת ולנסיה. ולנסיה, ספרד. מקור: ojs.uv.es