Plum Pudding-módelið: Fyrstu reyndar að skýra hvernig átóm er skipað

Hvað er Plum Pudding Model?

Plum pudding model er söguleg vísindaleg líkan af atómi sem J.J. Thomson fór fram með árið 1904, eftir að hann hafði uppgötvað elektrón. Líkanin reyndi að skýra tvö eiginleika atóma sem voru þekktir á þeim tíma: elektrón eru neikvæð laddaðar hlutir, og atóm hafa engan nettofla.

Plum pudding modelin boðaði til að atóm bestóðu af kúlu af jákvæðu afla, kölluð plum pudding, með elektrónum inni í, eins og plums í dessert. Elektrónin voru raðaðir í skjöldi og jafnaðu jákvæða afla kúlunnar.

Plum pudding modelin var fyrsta modelin sem veiddi til að gefa sérstaka innri skipulag atóma, og hún byggðist á rannsóknarupplýsingum og stærðfræðilegum formúlum. En hún var strax skipt út fyrir nákvæmari model af atómi eftir nýjar uppgötvörur.

Hvernig kom Thomson með Plum Pudding Model?

Thomson var enskur eðlisfræðingur sem gerði rannsóknir með katódstraumum, sem eru beinar af elektrónum sem komast frá metalkapl í því ferli að rafströmu er lagður á. Hann mætti hlutfallinn á milli afla og massa elektrónanna og fann að hann væri miklu minni en hjá neinu þekktu atómi. Hann kom að þeirri niðurstöðu að elektrón eru subatomískar hlutir sem finnast í öllum atómum.

Thomson vitaði einnig að atóm eru elektrísk ónefn, sem þýðir að þau hafa ekki samantekt afl. Hann ræddi að það væri nokkur jákvætt afl í atómum sem jafnar út neikvæða afla elektróna. Hann fylgdi einnig aðferð William Thomson (Lord Kelvin), sem hafði farið fram með model af jákvættu afla kúlu árið áður.

Thomson birti sína plum pudding model árið 1904 í leiðandi britsku tímabók um vísindi. Hann lýsti atómum sem kúlur af jafnt jákvæðu afla, með elektrónum dreifð sem punktafla í skjöldum. Hann notaði stærðfræðilegar formúlur til að reikna aflamál milli elektróna og kúlunnar og milli elektróna sjálfra.

Líkanin Thomson var tilraun til að skýra atómstruktúru efnisins og taka tillit til eðlis- og rafverks eiginleika hans. Það var einnig samhengi við klassískar mekaníkur, sem voru valdmyndin eðlisfræðiléka á þeim tíma.

Hvað voru takmarkanir Plum Pudding Model?

Plum pudding modelin hafði nokkrar vandamál og takmarkanir sem gertu hana óþarflega til að skýra nokkur athugað föll og rannsóknar niðurstöður.

Eitt vandamál var að hún gat ekki skýrt útsendingu mismunandi tíðni ljóss af atómum þegar þeir eru virkuð með ytri orkuheild. Til dæmis, þegar vatnsgefnisatómum er setið undir rafstraum, senda þeir ljós spektra sem samanstendur af mismunandi litum eða vönglalengdum. Eftir Thomson líkanin, ætti vatnsgefnisatóm að senda bara eina tíðni ljóss, vegna þess að þeir hafa bara eitt elektrón.

Annað vandamál var að hún gat ekki skýrt broting alfa partícula af atómum. Alfa partícula eru jákvætt afla partícula sem sendast frá radioaktívm efnum. Árið 1909 gerði Ernest Rutherford rannsókn þar sem hann skaut alfa partícula á þynnta gullfol. Hann bíði að flestar af þeim myndu fara í gegnum með lítil eða engu broting, vegna þess að jákvætt afla atómanna ætti að vera jafnt dreift í Thomson líkanin.

En hann fann að sumar alfa partícula brotuðust á stórum hornum, og sumar skuttu aftur. Þetta leiddi til að það ætti að vera samanþróað svæði af jákvættu afla í atómum sem hrifuðu alfa partícula. Rutherford kölluði þetta svæði kjarnan og fór fram með nýja model af atómi þar sem elektrón snúa í skjöldum um litla og þétta kjarna.

Rutherford kjarnamodel af atómi var meiri tækifæri til að skýra mismunandi föll og rannsóknar en Thomson plum pudding model. Það opnaði einnig leið fyrir frekar uppgötvörur um struktúru og ferð atómanna.

Hvaða betýði hefur Plum Pudding Model?

Þó að plum pudding modelin hafi verið rang, var hún ekki ónotu. Hún var mikilvæg skref í þróun atómkenningar og nútímavísinda. Hún byggðist á vísindalegum eftirliti og rökfræði, og hún hugbjó til frekar rannsóknar og tilraun.

Plum pudding modelin sýndi einnig að atóm séu ekki ódeilanir eða óbreytanlegir, eins og nokkur forngreinar höfðu hugsan. Hún sýndi að atóm hafi innri struktúru og subatomískar hluti, sem opnuðu nýjar möguleikar fyrir að skilja efni og orku.

Plum pudding modelin hafði einnig áhrif á aðrar vísindakerfi og menningu. Til dæmis, hún sporaði Niels Bohr til að búa til kvantlíkan af atómi, sem innihéldu bæði klassískar og kvantamekaníkur. Hún sporaði einnig nokkra listamenn og ritara til að nota hana sem metaforu eða tákn fyrir mismunandi hugmyndir og þemu.

Þó að plum pudding modelin hafi verið skipt út fyrir betri model, hefur hún ennþá nokkra sögulega og vísindalega gildi. Hún var fyrsta modelin sem fór fram með sérstaka struktúru fyrir atóm, og hún hugbjó til frekar rannsóknar og uppgötvörur. Hún hafði áhrif á aðra vísindakerfi og menningu, og hún er ennþá hluti af sögu atómkenningar.

Úrfærslur

Plum pudding modelin var fyrstu tilraun til að skýra atóm með J.J. Thomson árið 1904. Hún boðaði til að atóm bestóðu af kúlu af jákvæðu afla með elektrónum inni í. Líkanin reyndi að taka tillit til eiginleika atóm og efna, en mistókst að skýra nokkur föll og rannsóknar. Hún var strax skipt út fyrir Rutherford kjarnamodel af atómi, sem kynnti hugmyndina um kjarna. Plum pudding modelin var ekki rétt, en hún var mikilvægt skref í þróun atómkenningar og nútímavísinda.

Yfirlýsing: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.