Ohatra amin'ny fanontaniana miresaka momba ny fahitana ny nokleary atomika
Zava-nitranga lehibe teo amin'ny fivoaran'ny fizika sy simia ny nahitana ny ati-doha atomika. Alohan'ny hidirantsika amin'ireo fanontaniana ohatra sy ny fifanakalozan-kevitra momba azy ireo, andeha hojerentsika kely ny mombamomba ny fomba nahitana ny ati-doha atomika sy ireo olona fototra tao ambadiky ny nahitana izany.
Mombamomba ny nahitana ny nokleary atomika
Efa hatramin'ny andro fahiny no nisy fikarohana momba ny atôma, fony ireo filozofa grika toa an'i Democritus sy Leucippus nanolotra ny hevitra fa ny zavatra dia voaforon'ny poti-javatra madinika tsy azo sarahina antsoina hoe atomos (midika hoe "tsy azo tapahina"). Na izany aza, tsy nisy hevitra ara-tsiansa kokoa momba ny atôma raha tsy tamin'ny taonjato faha-19 sy ny fiandohan'ny taonjato faha-20.
Tamin'ny 1803, nanolotra teoria atomika i John Dalton izay nilaza fa ny singa tsirairay dia voaforon'ny atôma mitovy karazana ary ny atôma avy amin'ny singa samihafa dia manana lanja sy toetra samihafa. Na izany aza, ity teoria ity dia tsy nanazava ny rafitra anatiny amin'ny atôma.
Ny dingana lehibe manaraka dia ny nahitan'i J.J. Thomson ny elektrôna tamin'ny 1897, izay naneho fa tsy poti-javatra kely tsy azo sarahina ny atôma. Nanolotra ny modely "plum pudding" ihany koa i Thomson izay ahitana atôma feno fiampangana tsara miaraka amin'ny elektrôna ratsy miparitaka manerana azy.
Na izany aza, niatrika fanamby ara-panandramana ny modely Thomson izay voavahan'i Ernest Rutherford ihany tamin'ny farany. Tamin'ny 1911, nanao andrana fanaparitahana poti-alfa fantatra amin'ny anarana hoe andrana Geiger-Marsden (na andrana fanaparitahana volamena) i Rutherford. Ny valiny dia naneho fa ny ankamaroan'ny lanjan'ny atôma dia mifantoka amin'ny foibe kely iray, izay fantatra taty aoriana amin'ny hoe ati-atomika.
Andrana Geiger-Marsden sy Modely Rutherford
Tao anatin'ity andrana ity, dia nitifitra poti-javatra alfa (mitondra fiampangana tsara) tao anaty sosona volamena manify i Rutherford. Ny ankamaroan'ny poti-javatra alfa dia nandalo tsy nisy fiantraikany tamin'ny sosona volamena, fa ny sasany kosa niparitaka tamin'ny lalana samihafa, ary ny sasany aza dia niverina indray. Vokatra mahagaga izany satria, araka ny modely "plum pudding" an'i Thomson, dia tokony ho nandalo mivantana tsy nisy fanoherana lehibe ny poti-javatra alfa.
Nanatsoaka hevitra i Rutherford fa manana vihy kely sy matevina misy fiampangana tsara lehibe ny atôma, raha toa kosa ka toerana foana no misy ny ankamaroan'ny haben'ny atôma izay feno elektrôna. Nisolo ny modely "plum pudding" ny modely atomika nataon'i Rutherford satria nanazava tsara kokoa ny trangan-javatra hita nandritra ny andrana.
Ny fitovian'i Rutherford sy ny modely atomika an'i Bohr
Na dia nampiditra ny foto-kevitra momba ny ati-doha atomika aza ny modely nataon'i Rutherford, dia mbola nanana lesoka maromaro izy io tamin'ny fanazavana ny fahamarinan'ny atomika sy ny spektrum famoahana. Tamin'ny 1913, nanatsara ny modely nataon'i Rutherford i Niels Bohr tamin'ny fanolorana fa mihetsika amin'ny fihodinana miavaka manodidina ny ati-doha ny elektrôna ary afaka mijanona amin'ireo fihodinana ireo ihany raha tsy mamoaka taratra. Nanazava tamim-pahombiazana ny spektrum hidrôzenina ny modely nataon'i Bohr.
Taorian'izay, dia nandalo fivoarana bebe kokoa niaraka tamin'ny mekanika koantika ny modely atomika izay nanome fahatakarana lalindalina kokoa momba ny rafitra atomika sy ny fitondran-tenan'ny elektrôna.
Fanontaniana sy fifanakalozan-kevitra santionany
Ireto ambany ireto misy ohatra amin'ny fanontaniana sy fifanakalozan-kevitra momba ny fahitana ny ati-doha atomika sy ny firafitry ny atomika. Ireo fanontaniana ireo dia mandrakotra ireo hevitra efa noresahintsika teo aloha.
Fanontaniana 1: Andrana Fampielezana Volamena
Fanontaniana:
Tao amin'ny andrana nataon'i Rutherford, ny ankamaroan'ny poti-alfa nitifitra tao anaty takelaka volamena dia nandalo tsy nisy fiantraikany, saingy vitsy ihany no niparitaka tamin'ny lalana samihafa. Inona avy ireo fehin-kevitra azo tsoahina avy amin'ity andrana ity, ary ahoana no fomba hanoherany ny modely "plum pudding" an'i J.J. Thomson?
Dinika:
Ny fehin-kevitra lehibe amin'ity andrana ity dia ny hoe ny atôma dia manana foibe kely dia kely, matevina ary misy fiampangana tsara, dia ny vihy. Ny vokatry ny andrana dia naneho fa ny ankamaroan'ny haben'ny atôma dia toerana foana satria ny ankamaroan'ny poti-alfa dia mandalo tsy misy sakana. Ny poti-alfa miparitaka dia manondro ny fisian'ny fiampangana tsara be dia be ao amin'ny vihy, izay afaka manaparitaka ireo poti-alfa misy fiampangana tsara.
Nanohitra ny modely "plum pudding" an'i Thomson ity andrana ity, izay nihevitra fa mizara mitovy manerana ny atôma ny fiampangana tsara. Raha marina ny modely an'i Thomson, dia tsy hiparitaka araka ny fomba hita ny poti-alfa. Ny modely an'i Rutherford, izay naroso ho vokatry ny andrana, dia marina kokoa satria afaka manazava ny vokatry ny fiparitahan'ny poti-alfa.
Fanontaniana 2: Modely Atomika an'i Rutherford
Fanontaniana:
Hazavao ny fahasamihafana lehibe misy eo amin'ny modely "plum pudding" an'i Thomson sy ny modely atomika an'i Rutherford. Inona no nolazain'i Rutherford mialoha momba ny fizarana ny fiampangana ao anatin'ny atôma?
Dinika:
Ny fahasamihafana lehibe eo amin'ireo modely roa ireo dia ny fizarana ny fiampangana ao anatin'ny atôma:
– Ny modely "plum podding" an'i Thomson dia nihevitra fa ny atôma dia bola misy fiampangana tsara misy elektrôna ratsy miparitaka manerana azy ireo, mitovy amin'ny voaloboka maina ao anaty podding.
– Ny môdely nataon'i Rutherford kosa dia nilaza fa ny fiampangana tsara dia mifantoka ao anaty atiny kely sy matevina eo afovoan'ny atôma, raha toa kosa ny elektrôna miparitaka manodidina ny atiny ao anaty toerana malalaka sy foana.
Naminany i Rutherford fa ny ankamaroan'ny haben'ny atôma dia habakabaka foana ary io atiny kely sy matevina io no tompon'andraikitra amin'ny fiparitahan'ny poti-alfa hita.
Fanontaniana 3: Ny Teoria Atomika an'i Dalton vs. ny Modely Atomika an'i Rutherford
Fanontaniana:
Ampitahao amin'ny modely atomika an'i Rutherford ny teoria atomika an'i Dalton. Ahoana no nanampian'ny fivoaran'ity modely atomika ity hanazavana ny rafitra atomika amin'ny antsipiriany bebe kokoa?
Dinika:
Ny teôrian'i Dalton dia nilaza fa ny singa tsirairay dia voaforon'ny atôma mitovy karazana ary ny atôma avy amin'ny singa samihafa dia manana lanja sy toetra samihafa. Na izany aza, ity teôria ity dia tsy namaritra ny rafitra anatiny amin'ny atôma.
Ny modely atomika nataon'i Rutherford dia nampiditra ny foto-kevitra momba ny ati-atomika ho toy ny foibe kely, matevina, misy fiampangana tsara, miaraka amin'ny elektrôna mihetsika manodidina ny ati-atomika. Ny fivoarana tamin'ity modely ity dia nanampy tamin'ny fanazavana ny fiparitahan'ny poti-alfa ary nanamarina fa ny ankamaroan'ny haben'ny atôma dia toerana foana. Dingana lehibe iray tamin'ny fampiroboroboana ny fahatakarantsika ny rafitra atomika izany ary nametraka ny fototra ho an'ny fikarohana bebe kokoa amin'ny fizika sy simia atomika.
Famaranana
Ny fahitan'i Ernest Rutherford ny ati-doha atomika tamin'ny alalan'ny andrana Geiger-Marsden dia nitondra fiovana lehibe teo amin'ny fahatakarantsika ny rafitra atomika. Maro ny fivoarana natrehin'ireo modely atomika, nanomboka tamin'ny modely "plum pudding" an'i Thomson ka hatramin'ny modely an'i Bohr sy ny sisa, ka hatramin'ny mekanika kuantum. Mitohy mivoatra ny fahatakarantsika ny ati-doha atomika sy ny fitondran-tenan'ny elektrôna, ka manome sary amin'ny antsipiriany bebe kokoa momba ny toetran'ny atôma sy ny zavatra.
Ireo ohatra etsy ambony ireo dia mampiseho ny fomba ahafahana mitsapa ny foto-kevitry ny ati-doha atomika amin'ny alalan'ny fanandramana sy ny fomba hanampian'ireo maodely atomika isan-karazany hanazavana ireo trangan-javatra voamarika. Ny fahatakarana ny fivoaran'ny teoria atomika ara-tantara dia zava-dehibe amin'ny fankasitrahana ny siansa maoderina sy ny fampiharana azy.
