អត្ថបទអំពីទ្រឹស្តីអាតូម និងទ្រឹស្តីចលនាវិទ្យា
ទ្រឹស្តីអាតូមិច
អស់រយៈពេលរាប់ពាន់ឆ្នាំមកហើយ ជនជាតិក្រិចបុរាណជឿថា សារធាតុសុទ្ធទាំងអស់ (ដូចជាមាស ជាតិដែក។ល។) មានអាតូម។ យោងទៅតាមពួកគេ ប្រសិនបើសារធាតុសុទ្ធត្រូវបានកាត់ជាបំណែកតូចៗ នោះផ្នែកតូចៗទាំងនោះត្រូវបានកាត់ម្តងទៀត បន្ទាប់មកកាត់ចេញ... ហើយបន្តបន្ទាប់ទៀត នោះនឹងមានបំណែកតូចៗបំផុតដែលមិនអាចកាត់ម្តងទៀតបាន។ បំណែកតូចៗបំផុតដែលមិនអាចកាត់ម្តងទៀតត្រូវបានគេហៅថា អាតូម។ អាតូមមានន័យថា "មិនអាចបែងចែកបាន" (ភាសាក្រិច)។
នៅពេលនោះ អាតូមត្រូវបានគេចាត់ទុកថាលែងបែងចែកទៀតហើយ។ ប៉ុន្តែក្រោយមក អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមួយចំនួនបានរកឃើញអេឡិចត្រុង និងស្នូលអាតូម (ប្រូតុង និងនឺត្រុង) ដូច្នេះការសន្មត់ថាអាតូមមិនអាចបែងចែកបានគឺខុស។ ដូច្នេះ អាតូមមានអេឡិចត្រុង (មានបន្ទុកអវិជ្ជមាន) និងស្នូលអាតូម។ អេឡិចត្រុងវិលជុំវិញស្នូល។ នៅខាងក្នុងស្នូល មានប្រូតុង (មានបន្ទុកវិជ្ជមាន) និងនឺត្រុង (អព្យាក្រឹត ឬមិនមានបន្ទុក)។
មានទ្រឹស្តីមួយទៀត ឈ្មោះរបស់វាគឺទ្រឹស្តីបន្ត។ ទ្រឹស្តីនេះចែងថា សារធាតុសុទ្ធអាចបែងចែកទៅជាអនន្តបាន។ យោងតាមទ្រឹស្តីនេះ គ្មានអ្វីដែលហៅថាបំណែកតូចបំផុតនោះទេ។ បំណែកតូចបំផុតនៅតែអាចកាត់ជាបំណែកតូចៗបាន។ ដូច្នេះវាក្លាយជាអនន្ត។ តើទ្រឹស្តីទាំងពីរនេះមួយណាត្រឹមត្រូវ? ទ្រឹស្តីអាតូមត្រឹមត្រូវ ឬទ្រឹស្តីបន្ត?
នៅក្នុងរូបវិទ្យា ទ្រឹស្តីនីមួយៗនឹងត្រូវបានទទួលស្គាល់តាមបែបវិទ្យាសាស្ត្រ ប្រសិនបើទ្រឹស្តីនោះអាចត្រូវបានបញ្ជាក់នៅក្នុងការពិសោធន៍។ នៅក្នុងសតវត្សទី១៨ ទី១៩ និងទី២០ តាមរយៈការពិសោធន៍ដែលធ្វើឡើងដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ ទ្រឹស្តីអាតូមិកគឺជាការពិត។
ដំបូង សូមយល់ពីការពិនិត្យឡើងវិញខាងក្រោម។ ធាតុគឺជាសារធាតុសុទ្ធដែលមិនអាចបែងចែកទៅជាសារធាតុផ្សេងទៀតតាមគីមីបានទេ ឧទាហរណ៍ មាស (Au) ជាតិដែក (Fe) ទង់ដែង (Cu) ស័ង្កសី (Zn) សូដ្យូម (Na) កាល់ស្យូម (Ca) ក្លរីន (Cl) អាសូត (N) អុកស៊ីសែន (O) អ៊ីដ្រូសែន (H) ជាដើម។ ក្រៅពីធាតុ ក៏មានសមាសធាតុផងដែរ។ សមាសធាតុផ្សំឡើងពីធាតុ។ ដោយសារតែវាមានធាតុផ្សំ សមាសធាតុនៅតែអាចបែងចែកជាធាតុបាន។ ឧទាហរណ៍នៃសមាសធាតុគឺទឹក។
ផ្នែកតូចបំផុតនៃធាតុមួយគឺជាអាតូម ខណៈដែលផ្នែកតូចបំផុតនៃសមាសធាតុគឺជាម៉ូលេគុល។ ម៉ូលេគុលមានអាតូមជាប់គ្នា។ មាសសុទ្ធគឺជាឧទាហរណ៍នៃធាតុមួយ។ មាសសុទ្ធមានអាតូមមាស (Au)។ បំណែកដែកក៏ជាឧទាហរណ៍នៃធាតុផងដែរ។ ជាតិដែកមានអាតូមដែក (Fe)។ ដូច្នេះ ធាតុនេះគឺជាសារធាតុសុទ្ធដែលមានអាតូមស្រដៀងគ្នា។
ទឹកដែលអ្នកតែងតែឃើញ កាន់ និងផឹក គឺផ្សំឡើងពីម៉ូលេគុលទឹក (រូបមន្តគីមីគឺ H2O ) ។ ម៉ូលេគុលទឹកមានអាតូមអ៊ីដ្រូសែនពីរ (H) និងអាតូមអុកស៊ីសែនមួយ (O)។
ខាងក្រោមនេះជាភស្តុតាងមួយចំនួននៃទ្រឹស្តីអាតូមិក៖
ទីមួយច្បាប់នៃការប្រៀបធៀបថេរ។
ច្បាប់នៃការប្រៀបធៀបចែងថា ប្រសិនបើធាតុនានាបញ្ចូលគ្នាក្លាយជាសមាសធាតុ សមាសធាតុដែលបង្កើតឡើងមានសមាមាត្រម៉ាស់ដូចគ្នា។ ឧទាហរណ៍ អំបិល។ អំបិលដែលយើងឃើញគឺជាសមាសធាតុដែលមានម៉ូលេគុលអំបិល (NaCl)។ ជាធម្មតា ម៉ូលេគុលអំបិលតែងតែត្រូវបានបង្កើតឡើងពីសូដ្យូម (Na) ចំនួន 23 ផ្នែក និងក្លរីន (Cl) ចំនួន 35 ផ្នែក។
ទ្រឹស្តីបន្តមិនអាចពន្យល់វាបាន ប៉ុន្តែទ្រឹស្តីអាតូមអាចពន្យល់វាបាន។ យោងតាមទ្រឹស្តីអាតូម អាតូមគឺជាផ្នែកតូចបំផុតនៃធាតុមួយ ដូច្នេះអាតូមមានម៉ាស់។ សមាមាត្រម៉ាស់នៃធាតុនៃសមាសធាតុមួយត្រូវតែទាក់ទងទៅនឹងម៉ាស់ដែលទាក់ទងនៃអាតូមដែលបង្កើតធាតុ។ ដោយផ្អែកលើចំនួនធាតុនីមួយៗដែលបង្កើតសមាសធាតុ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកំណត់ម៉ាស់ដែលទាក់ទងនៃអាតូម។ វាត្រូវបានគេនិយាយថាទាក់ទង ពីព្រោះម៉ាស់ដែលទាក់ទងនៃធាតុមួយត្រូវបានប្រៀបធៀបទៅនឹងម៉ាស់ដែលទាក់ទងនៃអាតូមធាតុផ្សេងទៀត។
អ៊ីដ្រូសែនគឺជាអាតូមស្រាលបំផុត ដូច្នេះវាត្រូវបានគេប្រើជាមាត្រដ្ឋាន។ ម៉ាស់ទាក់ទងនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន (H) ត្រូវបានផ្តល់តម្លៃ 1។ ដោយប្រើម៉ាស់ទាក់ទងនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនជាមាត្រដ្ឋាន ម៉ាស់ទាក់ទងនៃអាតូមកាបូន (C) ត្រូវបានផ្តល់តម្លៃ 12,
ម៉ាស់ទាក់ទងនៃអាតូមអុកស៊ីសែន (O) ត្រូវបានកំណត់តម្លៃ 16 ហើយបន្តបន្ទាប់ (សូមមើលតារាងធាតុតាមកាលកំណត់)។ ម៉ាស់ទាក់ទងនៃអាតូមកាបូន = 12 មានន័យថាម៉ាស់នៃអាតូមកាបូនមួយគឺធំជាងម៉ាស់នៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមួយ (H) 12 ដង។ ម៉ាស់ទាក់ទងនៃអាតូមអុកស៊ីសែន = 16 មានន័យថាម៉ាស់នៃអាតូមអុកស៊ីសែនគឺខ្ពស់ជាងម៉ាស់នៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមួយ (H) 16 ដង។
នៅក្នុងប្រព័ន្ធអន្តរជាតិ (SI) យើងមានស្តង់ដារម៉ាស់មួយ គឺ iridium platinum ដែលត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងស្ថាប័នទម្ងន់ និងទំហំអន្តរជាតិនៅប្រទេសបារាំង។ ក្រោមកិច្ចព្រមព្រៀងអន្តរជាតិ ម៉ាស់ iridium platinum គឺ 1 គីឡូក្រាម ដែលជាស្តង់ដារគីឡូក្រាម។ នៅលើមាត្រដ្ឋានអាតូម យើងក៏មានស្តង់ដារម៉ាស់ទីពីរផងដែរ ពោលគឺអាតូមកាបូន 12C។ ដោយផ្អែកលើកិច្ចព្រមព្រៀងអន្តរជាតិ ម៉ាស់នៃអាតូមកាបូន 1 12C គឺ 12,0000 ឯកតាម៉ាស់អាតូមរួម (អក្សរកាត់ u)។
1 u = 1.66 x 10 -27 គីឡូក្រាម។
ម៉ាស់អាតូមកាបូន 1 (C) = 12.0000 u, ម៉ាស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន 1 (H) = 1,0078 u, ម៉ាស់អាតូមអុកស៊ីសែន (O) 1 = 15.9994 u, ម៉ាស់អាតូមសូដ្យូម 1 = 22.9897 u ជាដើម។ ទាក់ទងនឹងម៉ាស់អាតូម អ្នកអាចមើលវាពេញលេញនៅលើតារាងធាតុតាមកាលកំណត់។
បន្ថែមពីលើម៉ាស់អាតូម ក៏មានម៉ាស់ម៉ូលេគុលផងដែរ។ ម៉ាស់ម៉ូលេគុលគឺជាម៉ាស់សរុបនៃអាតូមនៃម៉ូលេគុល។ ឧទាហរណ៍ ម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលអំបិល (NaCl) = ម៉ាស់នៃអាតូមសូដ្យូមមួយ (Na) + ម៉ាស់នៃអាតូមក្លរីនមួយ (Cl)។ ម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលទឹក (H2O ) = ម៉ាស់នៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន 2 (H) + ម៉ាស់នៃអាតូមអុកស៊ីសែនមួយ (O)។
ទីពីរ ចលនាពណ៌ត្នោត
នៅសម័យបុរាណ មានអ្នកជីវវិទូជនជាតិអង់គ្លេសម្នាក់ឈ្មោះ Robert Brown។ គាត់កំពុងស្រាវជ្រាវអំពីលំអងផ្កាដែលដាក់ក្នុងទឹក (១៨២៧)។ ទឹក និងលំអងផ្កាអាចមើលឃើញដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍។ Robert Brown បានរកឃើញថាវាចម្លែកបន្ទាប់ពីឃើញលំអងផ្កាធ្វើចលនាដោយខ្លួនឯង។ វាចម្លែកព្រោះលំអងផ្កាធ្វើចលនា។ ទិសដៅនៃចលនាលំអងផ្កាគឺតាមអំពើចិត្ត ប៉ុន្តែបន្ត។ គាត់សង្ស័យថាចលនានេះគឺជាជីវិត ដែលលំអងផ្ការស់នៅ ដូច្នេះវាអាចធ្វើចលនាបាន។ ប៉ុន្តែការស្មានរបស់គាត់គឺខុស ពីព្រោះភាគល្អិតសរីរាង្គតូចៗដូចជាលំអងផ្កាក៏ធ្វើចលនានៅពេលដាក់ក្នុងទឹក។ ចលនានេះត្រូវបានគេហៅថា ចលនា Brownian។
ការរកឃើញនេះមិនអាចពន្យល់បានទេរហូតដល់ការអភិវឌ្ឍទ្រឹស្តីចលនាវិទ្យា។
ទ្រឹស្តី Kinetic
ចលនាវិទ្យាមានន័យថា ចលនា (ភាសាក្រិច)។ ទ្រឹស្តីចលនាវិទ្យាចែងថា សារធាតុនីមួយៗមានអាតូម ឬម៉ូលេគុល ហើយអាតូម ឬម៉ូលេគុល ផ្លាស់ទីជាបន្តបន្ទាប់ដោយចៃដន្យ។
នៅពេលធ្វើចលនា អាតូម ឬម៉ូលេគុលត្រូវតែមានល្បឿន។ អាតូម ឬម៉ូលេគុលក៏មានម៉ាស់ដែរ។ ដោយសារតែវាមានម៉ាស់ (m) និងល្បឿន (v) នោះអាតូម ឬម៉ូលេគុលមានថាមពលចលនា (EK) និងសន្ទុះ (p)។ ថាមពលចលនា៖ EK = 1/2 mv 2។ ខណៈពេលដែលសន្ទុះ៖ p = m v។ បន្ថែមពីលើសន្ទុះ មានកម្លាំង។ នៅពេលធ្វើចលនា មានលទ្ធភាពនៃការប៉ះទង្គិចគ្នា។ ដូច្នេះ កម្លាំងកើតឡើងដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរសន្ទុះនៅពេលដែលការប៉ះទង្គិចកើតឡើង។
យើងអាចនិយាយបានថាទ្រឹស្តីចលនាវិទ្យាគឺផ្អែកលើថាមពលចលនាវិទ្យា សន្ទុះ និងកម្លាំង។ រឿងទាំងបីនេះត្រូវបានសិក្សានៅក្នុងប្រធានបទនៃឌីណាមិកចលនា (ច្បាប់ញូតុន កម្លាំងរុញច្រាន និងសន្ទុះ)។ ភាពខុសគ្នាគឺថានៅក្នុងទ្រឹស្តីចលនាវិទ្យា យើងអនុវត្តឌីណាមិកនៅកម្រិតអាតូម ឬម៉ូលេគុល។ ទ្រឹស្តីចលនាវិទ្យាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ Boyle (1627-1691), Daniel Bernoulli (1700-1782), Joule (1818-1889), Kronig (1822-1879), Rudolph Clausius (1822-1888) និង Clerk Maxwell (1831-1879)។
អត្ថិភាពនៃទ្រឹស្តីចលនាវិទ្យានេះអាចពន្យល់ពីការរកឃើញរបស់ប្រោន។ យោងតាមទ្រឹស្តីចលនាវិទ្យា លំអងផ្កាផ្លាស់ទីដោយសារតែម៉ូលេគុលទឹកដែលធ្វើចលនាលឿនជំរុញវា។ ចំនួនម៉ូលេគុលទឹកគឺធំធេងណាស់ ដូច្នេះលំអងផ្កាត្រូវបានរុញច្រានពីទិសដៅផ្សេងៗគ្នា។
ដោយផ្អែកលើច្បាប់នៃការប្រៀបធៀបថេរ និងការរកឃើញចលនាពណ៌ត្នោត ទ្រឹស្តីអាតូមត្រូវបានអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជឿកាន់តែខ្លាំងឡើង។ អាតូមគឺជាបំណែកតូចបំផុតនៃសារធាតុណាមួយ។ ដូច្នេះ អាតូមមានទំហំ។ តើទំហំអាតូមមានទំហំប៉ុនណា?
នៅឆ្នាំ 1905 អែងស្តែងបានស៊ើបអង្កេតតាមទ្រឹស្តីអំពីទំហំនៃអាតូម។ ដោយផ្អែកលើទ្រឹស្តីអាតូម ទ្រឹស្តីចលនាវិទ្យា និងទិន្នន័យដែលទទួលបានតាមរយៈការពិសោធន៍ គាត់បានរកឃើញថាអង្កត់ផ្ចិតអាតូមមានប្រហែល 10-10 ម៉ែត្រ ។ ដូច្នេះ អង្កត់ផ្ចិតនៃអាតូមត្រូវបានទទួលតាមរយៈការគណនា។ ទំហំនៃអាតូមត្រូវបានគេរកឃើញ ដូច្នេះទ្រឹស្តីអាតូមត្រូវបានទទួលស្គាល់ ក៏ដូចជាទ្រឹស្តីចលនាវិទ្យាផងដែរ។
