Egzanp Kesyon ki Diskite sou Dekouvèt Nwayo Atomik la
Dekouvèt nwayo atomik la te yon evènman enpòtan nan devlopman fizik ak chimi. Anvan nou fouye nan kesyon egzanp yo ak diskisyon yo, an nou pale yon ti kras sou kijan yo te dekouvri nwayo atomik la ak pèsonaj kle ki te dèyè dekouvèt sa a.
Kontèks dekouvèt nwayo atomik la
Yo fè rechèch sou atòm depi nan tan lontan, lè filozòf grèk tankou Demokrit ak Leusip te pwopoze lide ke matyè te konpoze de ti patikil endivizib yo rele atomos (ki vle di "ki pa ka koupe"). Sepandan, yon konsèp ki pi syantifik sou atòm nan pa t devlope jiskaske 19yèm syèk la ak kòmansman 20yèm syèk la.
An 1803, John Dalton te pwopoze yon teyori atomik ki deklare ke chak eleman konpoze de atòm ki menm kalite epi ke atòm diferan eleman yo gen diferan mas ak pwopriyete. Sepandan, teyori sa a pa t eksplike estrikti entèn atòm yo.
Pwochen gwo etap la sete dekouvèt elektwon an pa J.J. Thomson an 1897, ki te demontre ke atòm yo pa t ti patikil endivizib. Thomson te pwopoze tou modèl "pudding prin" nan ki atòm yo te konsiste de yon lanmè chaj pozitif ak elektwon negatif gaye toupatou.
Sepandan, modèl Thomson nan te fè fas ak defi eksperimantal ke Ernest Rutherford te finalman rezoud. An 1911, Rutherford te fè yon eksperyans dispèsyon patikil alfa ke yo te rele eksperyans Geiger-Marsden (oswa eksperyans dispèsyon lò). Rezilta yo te montre ke pi fò nan mas yon atòm konsantre nan yon ti sant, ki pita te vin rele nwayo atomik la.
Eksperyans Geiger-Marsden ak Modèl Rutherford
Nan eksperyans sa a, Rutherford te tire patikil alfa (chaje pozitivman) nan yon kouch lò mens. Pifò nan patikil alfa yo te pase nan kouch lò a san yo pa afekte, men gen kèk ki te gaye nan divès direksyon, e gen kèk ki te menm rebondi. Sa te yon rezilta etonan paske, dapre modèl "pudding prin" Thomson an, patikil alfa yo te dwe pase tou dwat san rezistans siyifikatif.
Rutherford te konkli ke atòm yo gen yon ti nwayo dans ak yon gwo chaj pozitif, alòske pi fò nan volim atòm nan se espas vid ki okipe pa elektwon. Modèl atomik Rutherford la te ranplase modèl "pudding prin" lan paske li te pi byen eksplike fenomèn yo obsève nan eksperyans lan.
Ekwasyon Rutherford la ak Modèl Atomik Bohr la
Malgre modèl Rutherford la te prezante konsèp nwayo atomik la, li te toujou gen plizyè enpèfeksyon nan eksplikasyon estabilite atomik ak spectre emisyon yo. An 1913, Niels Bohr te rafine modèl Rutherford la lè li te pwopoze ke elektwon yo deplase nan òbit diskrè otou nwayo a epi yo ka sèlman rete nan òbit sa yo san yo pa emèt radyasyon. Modèl Bohr la te eksplike spectre idwojèn nan avèk siksè.
Apre sa, modèl atomik la te sibi plis devlopman avèk mekanik kwantik ki te bay yon konpreyansyon pi pwofon sou estrikti atomik ak konpòtman elektwon.
Egzanp Kesyon ak Diskisyon
Anba la a, gen kèk kesyon ak diskisyon sou dekouvèt nwayo atomik la ak estrikti atomik la. Kesyon sa yo kouvri konsèp nou te deja kouvri yo.
Kesyon 1: Eksperyans Dispersyon Lò
Kesyon:
Nan eksperyans Rutherford la, patikil alfa ki te tire nan yon papye lò te pase sitou san yo pa afekte, men yon ti kantite te gaye nan divès direksyon. Ki konklizyon nou ka tire nan eksperyans sa a, e kijan li defye modèl "pouding prin" J.J. Thomson an?
Diskisyon:
Konklizyon prensipal eksperyans sa a se ke atòm yo gen yon sant ki piti anpil, dans, epi ki chaje pozitivman, nwayo a. Rezilta eksperyans lan te montre ke pi fò nan volim atòm nan se espas vid paske pifò patikil alfa yo pase san antrav. Patikil alfa ki gaye yo endike prezans yon gwo konsantrasyon chaj pozitif nan nwayo a, ki kapab gaye patikil alfa ki chaje pozitivman yo.
Eksperyans sa a te mete an kesyon modèl "pudding prin" Thomson an, ki te sipoze ke chaj pozitif te distribye egalman nan tout atòm nan. Si modèl Thomson an te kòrèk, patikil alfa yo pa t ap gaye nan fason yo obsève a. Modèl Rutherford la, ki te pwopoze kòm rezilta eksperyans sa a, te pi egzak paske li te kapab eksplike rezilta dispèsyon patikil alfa yo.
Kesyon 2: Modèl Atomik Rutherford la
Kesyon:
Eksplike prensipal diferans ki genyen ant modèl "pudding prin" Thomson an ak modèl atomik Rutherford la. Kisa Rutherford te predi sou distribisyon chaj nan atòm nan?
Diskisyon:
Diferans prensipal ant de modèl sa yo se distribisyon chaj nan atòm nan:
– Modèl "pouding prin" Thomson an te sipoze ke atòm yo te esfè chaje pozitivman ak elektwon negatif gaye toupatou nan yo, menm jan ak rezen chèch nan yon pouding.
– Modèl Rutherford la, bò kote pa l, te deklare ke chaj pozitif la te konsantre nan yon ti nwayo dans nan sant atòm nan, pandan ke elektwon yo te gaye toutotou nwayo a nan yon gwo espas vid.
Rutherford te predi ke pi fò nan volim yon atòm se espas vid e ke ti nwayo dans sa a responsab pou dispèsyon patikil alfa yo obsève a.
Kesyon 3: Teyori atomik Dalton an vs. Modèl atomik Rutherford la
Kesyon:
Konpare teyori atomik Dalton an ak modèl atomik Rutherford la. Kijan devlopman modèl atomik sa a te ede eksplike estrikti atomik la pi an detay?
Diskisyon:
Teyori atomik Dalton an te deklare ke chak eleman konpoze de atòm ki menm kalite epi ke atòm diferan eleman yo gen diferan mas ak pwopriyete. Sepandan, teyori sa a pa t dekri estrikti entèn atòm yo.
Modèl atomik Rutherford la te prezante konsèp nwayo atomik la kòm yon ti sant dans, chaje pozitivman, ak elektwon k ap deplase toutotou nwayo a. Devlopman nan modèl sa a te ede eksplike dispèsyon patikil alfa yo epi etabli ke pi fò nan volim atomik la se espas vid. Sa te yon gwo etap nan amelyore konpreyansyon nou sou estrikti atomik epi li te poze fondasyon pou plis dekouvèt nan fizik ak chimi atomik.
Konklizyon
Dekouvèt Ernest Rutherford sou nwayo atomik la atravè eksperyans Geiger-Marsden an te pote yon chanjman fondamantal nan konpreyansyon nou sou estrikti atomik. Modèl atomik yo te sibi plizyè devlopman, soti nan modèl "pudding prin" Thomson an rive nan modèl Bohr la e pi lwen pase sa rive nan mekanik kwantik. Konpreyansyon nou sou nwayo atomik la ak konpòtman elektwon yo kontinye ap evolye, sa ki bay yon imaj de pli zan pli detaye sou nati atòm yo ak matyè a.
Egzanp ki anwo yo demontre kijan konsèp nwayo atomik la ka teste eksperimantalman e kijan divès modèl atomik ede eksplike fenomèn yo obsève yo. Konprann devlopman istorik teyori atomik la enpòtan pou apresye syans modèn ak aplikasyon li yo.
