Fesili Fa'ata'ita'i e Talanoaina ai le Mauaina o le Atomic Nucleus
O le mauaina o le nucleus atomika o se mea taua tele i le atinaʻeina o le fisiki ma le kemisi. Aʻo leʻi o tatou suʻesuʻeina fesili faʻataʻitaʻi ma a latou talanoaga, seʻi o tatou toe iloiloina sina talaaga i le auala na maua ai le nucleus atomika ma tagata autu na maua ai.
Talaaga o le Mauaina o le Atomic Nucleus
Ua faia suʻesuʻega i atoma talu mai aso anamua, ina ua fautuaina e faifilosofia Eleni e pei o Democritus ma Leucippus le manatu e faapea, o mea faitino e aofia ai ni vaega laiti e le mafai ona vaevaeina e taʻua o atomos (o lona uiga "e le mafai ona tipiina"). Peitaʻi, o se manatu faasaienisi e uiga i le atoma e leʻi atiaʻe seʻia oʻo i le seneturi lona 19 ma le amataga o le seneturi lona 20.
I le 1803, na fautuaina ai e John Dalton se a'oa'oga fa'a-atomika e fa'apea o elemene ta'itasi e faia i atoma o le ituaiga e tasi ma o atoma o elemene eseese e eseese o latou mamafa ma meatotino. Peita'i, o lenei a'oa'oga e le'i fa'amatalaina ai le fausaga i totonu o atoma.
O le isi laasaga tele o le mauaina lea e J.J. Thomson o le eletise i le 1897, lea na faaalia ai e le o ni vaega laiti ma e le mafai ona vaevaeina ia atomu. Na fautuaina foi e Thomson le faataitaiga o le "plum pudding" lea e aofia ai atomu i se sami o le mamafa lelei ma eletise leaga o loo salalau solo.
Peita'i, o le fa'ata'ita'iga a Thomson na feagai ma lu'itau fa'ata'ita'i lea na iu lava ina fo'ia e Ernest Rutherford. I le 1911, na faia ai e Rutherford se fa'ata'ita'iga o le fa'asalalauina o vaega alpha e ta'ua o le fa'ata'ita'iga Geiger-Marsden (po'o le fa'ata'ita'iga o le fa'asalalauina o auro). O taunu'uga na fa'aalia ai o le tele o le mamafa o se atomu e fa'aputu i se tama'i ogatotonu, lea na mulimuli ane ta'ua o le nucleus atomu.
Fa'ata'ita'iga Geiger-Marsden ma le Fa'ata'ita'iga Rutherford
I lenei faʻataʻitaʻiga, na faʻamumuina ai e Rutherford ni vaega alpha (ua molia lelei) i totonu o se vaega manifinifi o le auro. O le tele o vaega alpha na ui atu i le vaega auro e aunoa ma se aʻafiaga, ae o nisi na faʻasalalauina i itu eseese, ma o nisi na toe foʻi i tua. O se taunuuga e ofo ai aua, e tusa ai ma le faʻataʻitaʻiga a Thomson o le "plum pudding", e tatau ona ui saʻo lava vaega alpha e aunoa ma se teteʻe tele.
Na faaiuina e Rutherford o atoms e iai se nucleus laitiiti ma mafiafia e tele lona totogi lelei, ae o le tele o le voluma o le atom o se avanoa gaogao e nofoia e electrons. Na suia e le faʻataʻitaʻiga atomika a Rutherford le faʻataʻitaʻiga "plum pudding" aua na faʻamatalaina lelei ai mea na matauina i le faʻataʻitaʻiga.
O le Fa'atusatusaga a Rutherford ma le Fa'ata'ita'iga Atomika a Bohr
E ui ina faʻalauiloa mai e le faʻataʻitaʻiga a Rutherford le manatu o le nucleus atomika, ae sa i ai lava ni nai mea sese i le faʻamatalaina o le mautu o le atomika ma le spectra o le faʻasalalauina. I le 1913, na faʻaleleia ai e Niels Bohr le faʻataʻitaʻiga a Rutherford e ala i le fautuaina o le fealuaʻi o eletise i ni taʻamilosaga eseese e faʻataʻamilo i le nucleus ma e naʻo le mafai ona tumau i nei taʻamilosaga e aunoa ma le faʻasalalauina o le radiation. Na faʻamatalaina ma le manuia e le faʻataʻitaʻiga a Bohr le spectrum o le hydrogen.
Mulimuli ane, na faia ai nisi atina'e o le fa'ata'ita'iga atomika fa'atasi ai ma le quantum mechanics lea na maua ai se malamalamaga loloto i le fausaga atomika ma amioga a le eletise.
Fesili Fa'ata'ita'i ma Talanoaga
O loʻo i lalo nisi o faʻataʻitaʻiga o fesili ma talanoaga e uiga i le mauaina o le nucleus atomika ma le fausaga atomika. O nei fesili e aofia ai manatu na tatou talanoaina muamua.
Fesili 1: Fa'ata'ita'iga o le Fa'asalalauina o Auro
Fesili:
I le fa'ata'ita'iga a Rutherford, o vaega alpha na fa'amumuina i totonu o se pepa auro e tele lava ina ui atu e aunoa ma se a'afiaga, ae o se vaega itiiti na fa'asalalauina i itu eseese. O a ni fa'ai'uga e mafai ona maua mai lenei fa'ata'ita'iga, ma e fa'apefea ona lu'itauina ai le fa'ata'ita'iga o le "plum pudding" a J.J. Thomson?
Talanoaga:
O le fa'ai'uga autū o lenei fa'ata'ita'iga, o atomu e iai se ogatotonu la'ititi, mafiafia, ma lelei le moliaga, o le nucleus. O taunu'uga o le fa'ata'ita'iga na fa'aalia ai o le tele o le voluma o le atomu o se avanoa gaogao ona o le tele o vaega alpha e ui atu e aunoa ma se fa'alavelave. O vaega alpha ua salalau solo e fa'ailoa mai ai le iai o se tele o le moliaga lelei i totonu o le nucleus, e mafai ona fa'asalalauina vaega alpha ua molia lelei.
O lenei faʻataʻitaʻiga na luʻitauina ai le faʻataʻitaʻiga a Thomson o le "plum pudding", lea na manatu ai o le mamafa lelei e tutusa le tufatufaina atu i le atomu atoa. Afai e saʻo le faʻataʻitaʻiga a Thomson, o le a le faʻasalalauina vaega alpha i le auala na matauina. O le faʻataʻitaʻiga a Rutherford, na fautuaina o se taunuuga o lenei faʻataʻitaʻiga, sa sili atu le saʻo aua e mafai ona faʻamatalaina ai taunuuga o le faʻasalalauina o vaega alpha.
Fesili 2: Faʻataʻitaʻiga Atomika a Rutherford
Fesili:
Fa'amatala mai eseesega autū i le va o le fa'ata'ita'iga a Thomson o le “plum pudding” ma le fa'ata'ita'iga a Rutherford i le atomic. O le ā na valoia e Rutherford e uiga i le tufatufaina o le mamafa i totonu o le atom?
Talanoaga:
O le eseesega autū i le va o nei faʻataʻitaʻiga e lua o le tufatufaina atu lea o le totogi i totonu o le atomu:
– O le faʻataʻitaʻiga a Thomson o le “plum pudding” na faʻapea mai o atoms o ni polo e molia lelei ma eletroni leaga o loʻo salalau solo i totonu, e tutusa ma vine mago i totonu o se pudding.
– Ae o le faʻataʻitaʻiga a Rutherford, na taʻua ai o le moli lelei sa faʻaputuina i totonu o se nucleus laʻitiiti ma mafiafia i le ogatotonu o le atomu, aʻo faʻasalalauina eletise i tafatafa o le nucleus i se avanoa tele ma gaogao.
Na valoia e Rutherford o le tele o le voluma o se atomu o se avanoa gaogao ma o lenei nucleus laitiiti ma mafiafia e nafa ma le faasalalauina o vaega alpha ua matauina.
Fesili 3: Le A'oa'oga Fa'a-Atomika a Dalton vs. le Fa'ata'ita'iga Fa'a-Atomika a Rutherford
Fesili:
Faatusatusa le a'oa'oga fa'a-atomika a Dalton ma le fa'ata'ita'iga fa'a-atomika a Rutherford. Na fa'apefea ona fesoasoani le atina'eina o lenei fa'ata'ita'iga fa'a-atomika e fa'amatala auiliili ai le fausaga fa'a-atomika?
Talanoaga:
O le a'oa'oga fa'a-atomika a Dalton na ta'ua ai o elemene ta'itasi e faia a'e i atoma o le ituaiga e tasi ma o atoma o elemene eseese e eseese o latou mamafa ma meatotino. Peita'i, o lenei a'oa'oga e le'i fa'amatalaina ai le fausaga i totonu o atoma.
O le faʻataʻitaʻiga atomika a Rutherford na faʻalauiloa mai ai le manatu o le nucleus atomika o se nofoaga laʻititi, mafiafia, ma e iai le uaea lelei, faʻatasi ai ma eletise e feoaʻi solo i le nucleus. O atinaʻe i lenei faʻataʻitaʻiga na fesoasoani e faʻamatalaina le faʻasalalauina o vaega alpha ma faʻamautuina ai o le tele o le voluma o le atomika o se avanoa gaogao. O se laʻasaga tele lea i le faʻalauteleina o lo tatou malamalama i le fausaga atomika ma faʻataʻatia ai le faʻavae mo isi suʻesuʻega i le fisiki ma le kemisi atomika.
I'uga
O le mauaina e Ernest Rutherford o le nucleus atomika e ala i le faʻataʻitaʻiga a Geiger-Marsden na aumaia ai se suiga taua i lo tatou malamalama i le fausaga atomika. Ua tele atinaʻe ua oʻo i ai faʻataʻitaʻiga atomika, mai le faʻataʻitaʻiga "plum pudding" a Thomson i le faʻataʻitaʻiga a Bohr ma tua atu i le quantum mechanics. O lo tatou malamalama i le nucleus atomika ma le amioga a electrons o loʻo faʻaauau pea ona alualu i luma, ma maua ai se ata auiliili o le natura o atoms ma mea.
O faʻataʻitaʻiga o loʻo i luga o loʻo faʻaalia ai le auala e mafai ai ona faʻataʻitaʻiina le manatu o le nucleus atomika i faʻataʻitaʻiga ma le auala e fesoasoani ai faʻataʻitaʻiga atomika eseese e faʻamatalaina ai mea na matauina. O le malamalama i le atinaʻeina faʻasolopito o le teoria atomika o le ki lea i le talisapaia o le saienisi faʻaonaponei ma ona faʻaoga.
