В этом материале подробно разбираем тему «Планетарная модель атома»: основные понятия, подходы и примеры.
Основное положение
Квантовая теория строения атомов имела огромное количество трактовок и методов использования. Электроны, которые входят в состав атомов, в результате критической массы не могут кардинально изменить общую траекторию $α$-частицы. Рассеяние или изменение направления движения элементов, может вызвать только положительно заряженная часть атома с тяжелой массой.
Вскоре стало понятно, что огромное количество $α$-частиц регулярно проходит через тонкий слой металла, однако при этом практически не испытывает отклонений в траектории движения. Такое небольшое количество частиц постепенно отклоняется на значительные углы, превышающие 30°. Эти соображения привели ученых к выводу, что атом практически пустой, и вся его положительная энергия сосредоточена в крайне малом объеме. Эту часть атома в науке называют атомным ядром.
Так появилась первая планетарная модель атома:
- в центре самого атома расположено положительно заряженное ядро, которое занимает ничтожно малую часть пространства внутри этого вещества;
- весь положительный заряд и практически вся масса атома сосредоточены и взаимосвязаны в его ядре;
- вокруг ядра постоянно вращаются электроны, количество которых равно положительному заряду ядра.
Однако на основе данной модели невозможно объяснить факт существования самого атома, его стабильность. Ведь хаотичное движение электронов по орбитам происходит с постоянным и немалым ускорением. Быстро движущийся элемент по законам электродинамики обязан терять энергию и постепенно приближаться к ядру.
Законы микромира и квантовых гипотез в начале 20 столетия еще не были представлены обществу и установлены наукой. Бор смог первым сформулировать их в виде трех известных постулатов, дополняющих атом Резерфорда. Его учение впоследствии привело к возникновению стройной концепции движения микрочастиц — квантовой механики.
Исходя из постулатов Н. Бора и применяя планетарную модель строения атома, ученые создали количественную теорию атома водорода, рассчитав все необходимые радиусы стационарных орбит электрона в атоме водорода и вычислив соответствующие значения общей энергии.
Рисунок 1. Теория атома водорода.
В атоме водорода вокруг протона, который несет положительный заряд e, постоянно движется один электрон. Ядро можно считать стабильным и неподвижным, так как его масса в 1840 раз больше веса самого электрона; поверхность элемента при первом приближении можно считать круговой.
Расчет радиусов орбит можно осуществить с помощью определения интенсивности движения электрона вокруг ядра в атоме водорода, который выполняет трансформацию по круговой орбите под воздействием кулоновской силы и демонстрирует центростремительное ускорение. По второй гипотезе Ньютона такой расчет применим для всех радиусов действующих стационарных орбит элементов в атоме водорода.
Для более наглядного представления вероятных энергетических явлений атомов применяют специальные электромагнитные диаграммы, на которых определенное состояние атома отмечается соответствующей горизонтальной линией, называемой в науке энергетическим уровнем.
Заключение
Мы разобрали основные положения темы «Планетарная модель атома». Если остались вопросы, напишите нам — поможем разобраться и подскажем, с чего продолжить.
Частые вопросы
Что важно знать по теме «Планетарная модель атома»?
В материале собраны ключевые определения и подходы по теме «Планетарная модель атома». Начните с основного раздела, затем перейдите к выводам и примерам.
Какие основные положения раскрыты в статье?
Статья последовательно раскрывает тему «Планетарная модель атома»: от базовых понятий до практических примеров. Используйте её как опору для подготовки.
Как использовать материал в учёбе?
Материал пригодится для подготовки к занятиям, написания работ и повторения темы «Планетарная модель атома». Сохраните ключевые тезисы и примеры.
Куда обратиться, если остались вопросы?
Если после статьи остались вопросы по теме «Планетарная модель атома», задайте их экспертам Учись.RU — мы поможем разобраться.