Սալոր փուդինգի մոդելը. Ատոմը բացատրելու վroջ փորձ

Ինչ է միրգ-պուդինգ մոդելը?

Միրգ-պուդինգ մոդելը ատոմի հիստորիկ գիտական մոդել է, որը Ջ.Ջ. Թոմսոնը առաջարկել է 1904 թվականին, նրա էլեկտրոնի հայտնաբերումից շորտ ժամանակ անց։ Մոդելը փորձում էր բացատրել ատոմների երկու հայտնի հատկությունները. էլեկտրոնները բացասական լարվածությամբ մասնիկներ են, և ատոմները չունեն կարևոր էլեկտրական լարվածություն։

Միրգ-պուդինգ մոդելը առաջարկում էր, որ ատոմը կազմված է դրական լարվածությամբ գնդից, որը կոչվում է պուդինգ, և նրա մեջ ներդրված էլեկտրոններով, ինչպես միրգներ նախութում։ Էլեկտրոնները դասավորված էին շեղանկյուններով և հավասարակշռում էին գնդի դրական լարվածությունը։

Միրգ-պուդինգ մոդելը առաջին մոդելն էր, որը նշում էր ատոմի որոշակի ներքին կառուցվածք, և այն հիմնված էր փորձարարական արդյունքների և մաթեմատիկական բանաձևերի վրա։ Այնուամենայնիվ, նոր հայտնագործությունների հետ այն շուրջը փոխարինվեց ավելի ճշգրիտ ատոմի մոդելով։

Ինչպե՞ս հասա Թոմսոնը միրգ-պուդինգ մոդելի մինչեւ：

Թոմսոնը անգլիացի ֆիզիկոս էր, որը անցկացրել է փորձեր կաթոդային լույսերի հետ, որոնք էլեկտրոնների հոսք են, որոնք էլեկտրական հոսանքի կիրառմամբ էմիթացվում են մետաղային սալից։ Նա չափել է էլեկտրոնների լարվածության և զանգվածի հարաբերությունը և գտել է, որ այն շատ փոքր է ցանկացած հայտնի ատոմի հարաբերությունից։ Նա եզրակացրել է, որ էլեկտրոնները են սուբատոմային մասնիկներ, որոնք ներկա են բոլոր ատոմներում։

Թոմսոնը նաև գիտեր, որ ատոմները էլեկտրականորեն միասնական են, որը նշանակում է, որ դրանք ոչ ոք լարվածություն չունեն։ Նա համոզված էր, որ ատոմներում պետք է գոյություն ունենա որոշ դրական լարվածություն, որը հավասարակշռում է էլեկտրոնների բացասական լարվածությունը։ Նա նաև հետևել է Ուիլյամ Թոմսոնի (Լորդ Կելվին) աշխատանքներին, որը առաջինը առաջարկել էր դրական գնդակ ատոմի մոդելը ամենայն հավանականությամբ անգամ առաջ։

Թոմսոնը 1904 թվականին հրապարակել է իր միրգ-պուդինգ մոդելը Բրիտանիայի առաջնահերթ գիտական միասնականության մեջ։ Նա նկարագրել է ատոմները որպես հավասարաչափ դրական լարվածությամբ գնդեր, որոնց մեջ էլեկտրոնները բաշխված են որպես կետային լարվածություններ շեղանկյուններով։ Նա օգտագործել է մաթեմատիկական բանաձևեր էլեկտրոնների և գնդի, ինչպես նաև էլեկտրոնների իրար միջև ազդեցությունները հաշվելու համար։

Թոմսոնի մոդելը փորձ էր ատոմների կառուցվածքը բացատրել և նրանց քիմիական և էլեկտրական հատկությունները հաշվել։ Այն նաև համապատասխանում էր դասական մեխանիկային, որը նայահանգում էր նախորդ ժամանակաշրջանի ֆիզիկայի գլխավոր տեսությանը։

Ինչ սահմանափակումներ էին միրգ-պուդինգ մոդելում：

Միրգ-պուդինգ մոդելը ուներ որոշ խնդիրներ և սահմանափակումներ, որոնք այն անհնարացնում էին բացատրել որոշ դիտվող երևույթներ և փորձարարական արդյունքներ։

Մեկ խնդիր էր այն, որ այն չէր կարող բացատրել ատոմների տարբեր լուսային հաճախությունների էմիսիան, երբ դրանք էքսցիտացվում են արտաքին էներգիայի աղբյուրներով։ Օրինակ, երբ հիդրոգեն ատոմները դիմացնում են էլեկտրական հոսանքին, դրանք էմիտում են լուսին, որը կազմված է տարբեր գույներից կամ ալիքային երկարություններից։ Թոմսոնի մոդելի համաձայն, հիդրոգեն ատոմները պետք է էմիտեն միայն մեկ լուսային հաճախություն, քանի որ դրանք ունեն միայն մեկ էլեկտրոն։

Մյուս խնդիր էր այն, որ այն չէր կարող բացատրել ալֆա մասնիկների ատոմների կողմից սեղմումը։ Ալֆա մասնիկները դրական լարվածությամբ մասնիկներ են, որոնք էմիթացվում են ռադիակտիվ էլեմենտներից։ 1909 թվականին Էրնեստ Ռաթերֆորդը կատարել է փորձ, որտեղ նա նպաստել է ալֆա մասնիկները սուր սենյակ ոսկի ֆոլիայի վրա։ Նա սպասել էր, որ դրանց մեծ մասը կանցնեն անընդհատ կամ շատ փոքր սեղմումով, քանի որ դրական լարվածությունը պետք է լինի հավասարաչափ բաշխված Թոմսոնի մոդելում։

Այնուամենայնիվ, նա գտել է, որ որոշ ալֆա մասնիկներ սեղմվել են մեծ անկյուններով, և որոշները նույնիսկ հետ են բարձրացել։ Սա ցույց էր տալիս, որ ատոմներում պետք է գոյություն ունենա դիմեր դրական լարվածության կոնցենտրացիայի տիրույթ, որը դուրս է արել ալֆա մասնիկները։ Ռաթերֆորդը այդ տիրույթը կոչել է 原子核，并提出了一个新的原子模型，其中电子围绕着一个又小又密集的原子核旋转。 由于这段文字是中文，我将仅翻译最后一段：

Ռաթերֆորդի ատոմի միջուկային մոդելը ավելի հաջող էր Թոմսոնի միրգ-պուդինգ մոդելի համեմատ բացատրելու տարբեր երևույթներ և փորձեր։ Այն նաև բացել է ճանապարհ ատոմների կառուցվածքի և վարքի նոր հայտնագործությունների համար։