Негізгі айырмашылық – Бор мен Рутерфорд үлгісі
Атомдар және олардың құрылымы туралы түсінікті алғаш рет 1808 жылы Джон Долтон енгізді. Ол атомдарды құрылымы жоқ көрінбейтін бөлшектер ретінде қарастыру арқылы химиялық қосылыстардың заңдылықтарын түсіндірді. Содан кейін 1911 жылы Жаңа Зеландиялық физик Эрнест Резерфорд атомдар екі құрамдас бөліктен тұрады деп ұсынды: атомның ортасында оң зарядталған ядро және атомның ядродан тыс бөлігіндегі теріс зарядталған электрондар. Максвелл ұсынған электромагниттік теория сияқты кейбір теорияларды Резерфорд моделімен түсіндіру мүмкін емес. Резерфорд моделіндегі осындай шектеулерге байланысты дат физигі Нильс Бор 1913 жылы сәулеленудің кванттық теориясына негізделген жаңа модельді ұсынды. Бордың үлгісі көпшіліктің көңілінен шықты және ол жұмысы үшін Нобель сыйлығына ие болды. Ол негізінен қабылданғанымен, ол әлі де белгілі бір кемшіліктер мен шектеулерге ие. Бор моделі мен Резерфорд моделінің негізгі айырмашылығы мынада: Резерфорд моделінде электрондар ядро айналасындағы кез келген орбитада айнала алады, ал Бор моделінде электрондар белгілі бір қабатта айнала алады.
Бор моделі дегеніміз не?
Бор моделін атомның құрылымын түсіндіру үшін 1922 жылы Нильс Бор ұсынған. Бұл модельде Бор атом массасының көп бөлігі протондар және электрондар белгілі бір энергетикалық деңгейлерде орналасқан және ядроның айналасында айналатын орталық ядрода жатқанын айтты. Модель сонымен қатар электронды конфигурацияны ұсынды, ол электрондардың K, L, M, N және т.б. ретінде белгіленген дөңгелек орбиталарда орналасуын түсіндіреді. Толық электронды конфигурациялары бар атомдар белсенді емес. Электрондық конфигурация атомның реактивтілігін анықтайды.
01-сурет: Бор үлгісі
Бор моделі сутегі атомының спектрін түсіндіре алады, бірақ ол көпэлектронды атомдардың реактивтілігін толық түсіндіре алмайды. Оның үстіне, ол Зееман эффектісін түсіндірмейді, мұнда әрбір спектрлік сызық сыртқы магнит өрісі болған кезде көбірек сызықтарға бөлінеді. Бұл модельде электрон тек бөлшек ретінде қарастырылады. Алайда француз физигі де Бройль электрондардың толқындық және бөлшектік қасиеттері бар екенін анықтады. Кейінірек физик Гейзенбергтің белгісіздік принципі деп аталатын тағы бір принципті алға тартты, ол электрондар сияқты ұсақ қозғалыстағы бөлшектердің дәл орны мен импульсін бір уақытта анықтау мүмкін еместігін түсіндіреді. Бұл өнертабыстың арқасында Бор моделі елеулі сәтсіздікке ұшырады.
Резерфорд моделі дегеніміз не?
1911 жылы Эрнест Резерфорд Резерфорд моделін ұсынды. Ол атомның (көлемнің) негізінен кеңістіктен тұратынын және атомның массасы атомның ядросы болып табылатын ядрода орналасқанын айтады. Ядро оң зарядталған, ал электрон ядроның айналасында айналады. Орбиталардың нақты жолдары жоқ. Оның үстіне атомдар бейтарап болғандықтан, олардың оң (ядродағы) және теріс зарядтары (электрондары) бірдей болады.
02-сурет: Рутерфорд атомы
Резерфорд моделі электромагниттік теорияны, атомның тұрақтылығын және сутегі спектрінде белгілі сызықтардың болуын түсіндіре алмады.
Бор мен Резерфорд моделінің айырмашылығы неде?
Бор және Рутерфорд үлгісі |
|
| Бор моделін 1922 жылы Нильс Бор ұсынған. | Рутерфорд моделін 1911 жылы Эрнест Рутерфорд ұсынған. |
| Теория | |
| Атомдық массаның көп бөлігі протондардан тұратын орталық ядрода жатыр және электрондар белгілі бір энергетикалық деңгейлерде немесе қабықшаларда орналасқан. | Атомның көп бөлігі бос кеңістіктен тұрады. Атомның орталығында оң зарядталған ядро бар және оның теріс зарядталған электрондары ядроны қоршап тұрған кеңістікте болады. |
| Электрондардың сәулеленуі | |
| Электрондар тек белгілі жиіліктердің толқындарын шығарады. | Электрондар барлық жиіліктегі толқындар шығарады. |
| Электронды эмиссия спектрі | |
| Электрондық сәулелену спектрі – сызықтық спектр. | Электрондық сәулелену спектрі - үздіксіз спектр. |
Қорытынды – Бор және Рутерфорд үлгісі
Бор және Резерфорд модельдері атом құрылымын белгілі бір дәрежеге дейін түсіндіретін планеталық модельдер болып табылады. Бұл модельдердің шектеулері бар және физиканың кейбір заманауи принциптерін түсіндірмейді. Дегенмен, бұл модельдер атом құрылымын түсіндіретін заманауи озық үлгілерге үлкен үлес қосады. Бор моделі атом массасының көп бөлігі протондарды қамтитын орталық ядрода және электрондар белгілі бір энергетикалық деңгейлерде немесе қабықтарда орналасады, нәтижесінде электрондар сызығының спектрі пайда болады. Резерфорд моделі атомның көп бөлігі бос кеңістіктен тұрады, ал атомның ортасында теріс зарядталған электрондармен қоршалған оң зарядталған ядро бар, нәтижесінде үздіксіз электрон спектрі болады. Бұл Бор мен Резерфорд моделінің арасындағы айырмашылық.
Бор және Рутерфорд үлгісінің PDF нұсқасын жүктеп алу
Осы мақаланың PDF нұсқасын жүктеп алып, дәйексөздерге сәйкес офлайн мақсаттарда пайдалануға болады. PDF нұсқасын мына жерден жүктеп алыңыз: Бор мен Резерфорд үлгісінің айырмашылығы.
