




MODEL ATOMU KELVINA-THOMSONA - CIASTO Z RODZYNKAMI
Po udowodnieniu powszechnego występowania w przyrodzie cząsteczek bardziej
podstawowych niż atomy - elektronów i zaobserwowaniu zjawiska promieniotwórczości, postulat
Daltona zgodnie, z którym atom miał być niepodzielny, upadł. Na
podstawie badań nad polonem i radem lord Kelvin opracował model budowy tych dwu pierwiastków. Założył
on, że każdy pierwiastek jest promieniotwórczy w większym lub mniejszym stopniu, a rad i
polon różnią się od innych związków tym, że proces promieniotwórczości zachodzi u nich
bardzo szybko. Schemat atomu polonu według Kelvina przedstawiony jest na rysunku:
Cząstka taka składała się z czterech elementarnych ładunków ujemnych (-4*e)
połączonych z innymi czterema ujemnymi ładunkami za pomocą jednego ładunku dodatniego. Ładunek ten
znajdował się w połowie drogi między zgrupowaniami ładunków ujemnych. Ułożenie takie według Kelvina
zapewniało trwałość cząstki - siły kulomba działające na każdą z cząsteczek były równoważone. Całkowita
ilość ujemnych ładunków w tym układzie wynosiła -8*e, a ładunków dodatnich zaledwie 1*e. Aby więc układ
ten był obojętny, w układzie musi znajdować się jeszcze siedem dodatnich ładunków (rozprzestrzenionych w
całej objętości cząsteczki). To właśnie one są wyrzucane w czasie rozpadu promieniotwórczego.
Thomson rozwinął ideę Kelvina. Uważał on, że
każdy atom jest zbudowany z jednorodnej kuli elektryczności dodatniej. Wewnątrz tej kuli znajdują się
ujemne elektrony poruszające się dookoła środka kuli po orbitach. Całkowita ilość ładunków ujemnych
zgromadzonych na elektronach jest równa ilości dodatnich ładunków zgromadzonych na kuli.
Aby dokładniej wyjaśnić jak wyglądają atomy
Thomsona rozpatrzmy taki atom, w którym znajdują się trzy
elektrony. Te trzy elektrony znajdujące się w wewnątrz kuli, muszą być w niej rozmieszczone
symetrycznie - w wierzchołkach trójkąta równobocznego. Gdy elektrony są w spoczynku, siły odpychania
między nimi muszą być równoważone przez przyciąganie przez dodatnio naładowaną kulę. Odległość
spoczywających elektronów od środka kuli, aby siły te równoważyły się wynosi 0,57 promienia kuli.
Jeżeli jednak elektrony obiegają środek kuli, to pojawia się dodatkowo siła odśrodkowa, która odsuwa
je dalej od środka. W miarę wzrostu prędkości odległość ta zwiększa się, aż w pewnym momencie elektrony
opuszczą wnętrze kuli. Przy dalszym wzroście prędkości będą one krążyć po orbitach dookoła kuli, aż w
pewnym momencie odlecą od niej - atom ulegnie rozerwaniu. Po dostarczeniu do atomu odpowiedniej
energii, która zostanie zamieniona na energię kinetyczną elektronów atom zostanie rozerwany.
Thomson rozpatrywał następnie atomy z coraz
większą liczbą elektronów. Musiały one być tak rozłożone, aby była zapewniona równowaga. Dla czterech
takich cząsteczek ułożeniem równowagi będą wierzchołki czworościanu foremnego. Tak więc elektrony będą
układać się na powierzchni kuli współśrodkowej z kulą elektryczności dodatniej. Jednak układ taki
zapewnia równowagę tylko wówczas, gdy liczba elektronów jest nieduża (do siedmiu lub ośmiu). Jeżeli
cząsteczek ujemnych jest więcej to dzielą się one na dwie grupy, które układają się na powierzchniach
dwóch współśrodkowych z dodatnią kulą ciał. Przy dalszym zwiększaniu liczby elektronów w atomie,
cząsteczki podzielą się na trzy grupy i tak dalej. Thomson stwierdził,
że w pewnym momencie problem staje się zbyt złożony do obliczeń.
Model ten został nazwany przez naukowców modelem
"ciasta z rodzynkami".
BADANIA NAD ELEKTRONEM |
PRÓBY WYZNACZENIA ŁADUNKU ELEMENTARNEGO |
ODKRYCIE I BADANIE PROMIENI X |
ODKRYCIE I BADANIE PROMIENIOTWÓRCZOŚCI |
MODEL KELVINA-THOMSONA |
NOWA WIELKA TEORIA - KWANTY |
MODEL BOHRA BUDOWY ATOMU |
UDOSKONALONA TEORIA BOHRA |
ELEKTRON FALĄ |
AKCELERATORY CZĄSTECZEK |
CZARNOBYL |
CZARNOBYL W STRONĘ POLSKI |
ELEKTROWNIE JĄDROWE I ŚRODOWISKO |
FALA PRAWDOPODOB. I NIEOZNACZONOŚĆ |
JĄDRO ATOMOWE |
JESZCZE O LICZBACH KWANTOWYCH |
NEUTRINA |
NEUTRONY |
POZYTONY |
REAKCJE JĄDROWE |
REAKTOR JĄDROWY |
DALSZE BADANIA PROMIENIOTWÓRCZOŚCI |
SZCZEGÓLNA TEORIA WZGLĘDNOŚCI |
TOKAMAK |
ROZSZCZEPIENIE I SYNTEZA JĄDROWA |
BOMBA ATOMOWA


