La Pruna Pudinga Modelo: Frua Provito Eklari la Atomon
Kio estas la Plum Pudding Modelo?
La plum pudding modelo estas historia sciencia modelo de la atomo, proponita de J.J. Thomson en 1904, malproksime post lia malkovro de la elektrono. La modelo provis klarigi du ecojn de atoj kiujn oni konis en tiu tempo: elektronoj estas negativaj ŝargpartikloj, kaj atomoj havas nenian netan elektran ŝargon.
La plum pudding modelo sugestis, ke atomo konsistas el sfero de pozitiva ŝargo, nomata kiel la pudingo, kun elektronoj enmetitaj en ĝin, simile al prunoj en dezerto. La elektronoj estis aranĝitaj en ŝeloj kaj balancis la pozitivan ŝargon de la sfero.
La plum pudding modelo estis la unua modelo, kiu asignis specifan internan strukturon al atomo, kaj ĝi bazis sur eksperimenta pruvo kaj matematikaj formuloj. Tamen, ĝi baldaŭ estis anstataŭigita per pli akurata modelo de la atomo post novaj malkovroj.
Kiel Thomson venis al la Plum Pudding Modelo?
Thomson estis angla fizikisto, kiu faris eksperimentojn kun katodrajtoj, kiuj estas faskoj de elektronoj emiĝantaj el metalplaĉo kiam elektra fluo estas aplikata. Li mezuris la rilatumon de la ŝargo al la maso de la elektronoj kaj trovis, ke ĝi estas multe pli malgranda ol tiu de iu konata atomo. Li konkludis, ke elektronoj estas subatomaj partikloj, kiuj estas prezentaj en ĉiuj atomoj.
Thomson ankaŭ scias, ke atomoj estas elektroneutralaj, tio signifas, ke ili havas neniun tutan ŝargon. Li racionis, ke devas esti iu pozitiva ŝargo en atomoj, kiu nuligas la negativan ŝargon de la elektronoj. Li ankaŭ sekvis la laboron de William Thomson (Lord Kelvin), kiu proponis modelon de pozitiva sfera atomo antaŭ unu jaro.
Thomson publikigis sian plum pudding modelon en 1904 en konduka brita sciencrevuo. Li priskribis atomojn kiel sferojn de uniforma pozitiva ŝargo, kun elektronoj distribuitaj kiel punktŝargoj en ŝeloj. Li uzis matematikajn formulojn por kalkuli la fortojn inter la elektronoj kaj la sfero kaj inter la elektronoj mem.
La modelo de Thomson estis provo klarigi la atomstrukturon de matro kaj konsideri ĝiajn kemikajn kaj elektrajn ecojn. Ĝi ankaŭ kongruis kun la klasika mekaniko, kiu estis la dominanta teorio de fiziko en tiu tempo.
Kielaj estis la limigoj de la Plum Pudding Modelo?
La plum pudding modelo havis iujn problemojn kaj limigojn, kiuj ne ebligis ĝin klarigi kelkajn observitajn fenomenojn kaj eksperimentajn rezultojn.
Unu problemo estis, ke ĝi ne povis klarigi la emadon de malsamaj frekvencoj de lumo de atomoj, kiam ili estas ekscititaj de eksteraj energfontoj. Ekzemple, kiam hidrogenatomoj estas espostataj al elektrico, ili emas spektron de lumo, konsistantan el malsamaj koloroj aŭ longecoj de ondo. Laŭ la modelo de Thomson, hidrogenatomoj devus emi nur unu frekvenco de lumo, ĉar ili havas nur unu elektronon.
Alia problemo estis, ke ĝi ne povis klarigi la deflektadon de alfa partikloj de atomoj. Alfa partikloj estas pozitive ŝargitaj partikloj, kiuj estas emititaj de radioaktivaĵoj. En 1909, Ernest Rutherford faris eksperimenton, kie li ŝotis alfa partiklojn al mallara folio de oro. Li atendis, ke plej multe de ili pasos tra kun malgranda aŭ neniu deflektado, ĉar la pozitiva ŝargo de la atomoj devus esti disvastiĝinta egale en la modelo de Thomson.
Tamen, li trovis, ke iuj alfa partikloj estis deflektitaj je grandaj anguloj, kaj iuj eĉ rebazis. Tio indikis, ke devas esti koncentrita regiono de pozitiva ŝargo en atomoj, kiu repelis la alfa partiklojn. Rutherford nomis ĉi tiun regionon la nukleuso kaj proponis novan modelon de la atomo, kie elektronoj orbitas ĉirkaŭ malgranda kaj densa nukleuso.
La nuklea modelo de la atomo de Rutherford estis pli sukcesa ol la plum pudding modelo de Thomson en klarigado de diversaj fenomenoj kaj eksperimentoj. Ĝi ankaŭ paveis la vojon por pliaj malkovroj pri la strukturo kaj konduto de atomoj.
Kiala estas la signifo de la Plum Pudding Modelo?
La plum pudding modelo eble estis malĝusta, sed ĝi ne estis senutila. Ĝi estis grava paŝo en la evoluo de la atomteorio kaj moderna fiziko. Ĝi bazis sur scienca pruvo kaj logiko, kaj ĝi stimulis pluan esploron kaj eksperimentadon.
La plum pudding modelo ankaŭ montris, ke atomoj ne estas nedivideblaj aŭ nemuteblaj, kiel iuj antikvaj filozofoj pensis. Ĝi reveliis, ke atomoj havas internajn strukturojn kaj subatomajn partiklojn, kio malfermis novajn eblecojn por kompreni materion kaj energion.
La plum pudding modelo ankaŭ havis iun influon sur aliajn fakojn de scienco kaj kulturo. Ekzemple, ĝi inspiris Niels Bohron al evoluigi sian kvantonmodelon de la atomo, kiu inkludis ambaŭ klasikan kaj kvantonmecanikan. Ĝi ankaŭ inspiris iujn artistojn kaj verkistojn uzi ĝin kiel metaforon aŭ simbolon por diversaj konceptoj kaj temoj.
La plum pudding modelo eble estis anstataŭigita per pli bona modelo, sed ĝi ankoraŭ havas iun historian kaj sciencon valoron. Ĝi estis la unua modelo, kiu proponis specifan strukturon por atomoj, kaj ĝi stimulis pluan esploron kaj malkovron. Ĝi ankaŭ influis aliajn fakojn de scienco kaj kulturo, kaj ĝi restas parto de la historio de la atomteorio.
Konkludo
La plum pudding modelo estis frua provo klarigi la atomon de J.J. Thomson en 1904. Ĝi sugestis, ke atomo konsistas el sfero de pozitiva ŝargo kun elektronoj enmetitaj en ĝin. La modelo provis konsideri la ecojn de atomoj kaj matro, sed ĝi malsukcesis klarigi kelkajn fenomenojn kaj eksperimentojn. Baldaŭ ĝi estis anstataŭigita per la nuklea modelo de la atomo de Rutherford, kiu enkondukis la koncepton de la nukleuso. La plum pudding modelo ne estis ĝusta, sed ĝi estis grava paŝo en la evoluo de la atomteorio kaj moderna fiziko.
Deklaro: Respektu la originalon, bonajn artikolojn valoras dividi, se estas endanĝero bonvolu kontaktu por forigo.
