Atom tuzilishi reja: Atom tuzilishi

ATOM VA ATOM YADROSI

XIX asr oxirida atomning murakkab tuzilishga ega ekanligini ko’rsatuvchi dalillar paydo bo’ldi. Atom tuzilishini tushintirishda Tomson va Rezerfordning modellari yuzaga keldi.

1. Atomning Tomson modeli. 1903 yil ingliz fizigi J. Tomson atomining birinchi modelini taklif etdi. Tomson fikricha, atomlar musbat zaryadlangan moddadan iborat bir jinsli sharlar bo’lib, ularda elektronlar bo’ladi, elektronlarning yig`indi zaryadi atomning musbat zaryadiga modul jihatdan teng. Shuning uchun atom bir butun holda elektr jihatdan neytral bo`ladi. Biroq Tomsonning atom modeli atomda musbat zaryadning taqsimlanishini tadqiq qilishga doir tajribalarga mutlaqo zid bo`lib chiqdi.
2. Rezerford tajribasi. E.Rezerford atomning Tomson modellining qay darajada to`g`riligini tajribada tekshirib ko`rdi. Tajriba g`oyasi juda sodda edi. Agar atomning Tomson modeli haqiqatga to`g`ri kelsa, juda yupqa plastinkadan tez harakatlanuvchi α- zarralarning ingichka dastasi o`tkazilganda, bu zarralarning sezilarli og`ishlari kuzatilmasligi kerak edi.α-zarralarning massalari elektronning massasidan taxminan 8000 marta katta, musbat zaryadi esa moduli jihatidan elektronning zaryadidan ikki martakattadir. a-zarralar butunlay ionlashgan geliy atomining xuddi o’zidir. α-zarralarning tezligi juda katta bo`lib tahminan yorug`lik tezligining 1/15 ulushiga teng. Rezerford bu zarralar bilan og`ir elmentlarning atomlarini bombardimon qildi. Elektronlarning massasi juda kichik bo`lgani uchun ular α- zarralarning traektoriyasni sezilarli darajada o`zgartira olmaydi. Atomning musbat zaryadli qismigina α-zarralarning sochilishiga sabab bo`lishi mumkin.
Shunday qilib α-zarralarning sochilishiga qarab atom ichida musbat zaryadning va massaning taqsimlanish xarakterini aniqlash mumkin. Tajribaning sxemasi 1-rasimda tasvirlangan. Radioaktiv namuna qo’rg’oshin silindir 1 ichiga joylashtiriladi. Undan chiqayotgan α –zarralar oqimi yupqa metall (oltin, mis) folga 2 ga tushiriladi. Sochilgan rux sulfide bilan qoplangan yarim shaffof 3 ekranga tushadi. Har bir zarra ekranga kelib urulganda yorug’lik chaqnaydi va bu chaqnashni mikroskop 4 yordamida kuzatiladi. Qurilma havosi so’rib olingan idish ichiga joylashtiriladi. Metall folga bo’lmasa, ekranda α – zarralarning ingichka oqimi hosil qiladigan yorug’ yo’l yuzaga keladi. Dasta yo’liga folga qo’yilganda sochilish tufayli α – zarralar ekranda kattaroq yoyilgan doira bo’yicha taqsimlanadi. Rezerford tajriba qurilmasini o’zgartirib α – zarralarning katta burchaklariga og’ishini qayd qilishga harakat qiladi va shu narsa ma’lum bo’ldiki bu zarralarning bir qismi 90⁰ dan katta burchakka og’ar ekan. Atom tarkibidagi musbat zaryad Tomson modeli bo’yicha taqsimlanganda edi, ular α – zarrani orqaga irg’itib yuborish uchun etarli darajadagi kuchli elektr maydonini hosil qila olmasdi. Shunday qilib Rezerford tajribasi atomning Tomson modeli noto’ri ekanligini tasdiqladi.
3. Atom yadrosining o’lchamlari. Rezerford α – zarra orqaga irg’itib yuborilishi uchun atomning musbat zaryadi va uning massasi fazoning juda kichik sohasida yig’ilgan bo’lishi kerakligini payqadi. Shu asosda, Rezerford atom yadrosi haqidagi g’oyani - atomning deyarli butun massasi va butun musbat zaryadi yig’ilgan kichik o’lchamli jisim haqidagi g’oyani ilgari surdi. 2- rasimda yadrodan turli masofalarda uchib o’tgan α – zarralarning trektoriyalari ko’rsatilgan.
Turli burchaklar ostida sochilgan zarralarni sanab, Rezerford atomining o’lchamlarini boholadi. Yadroning o’lchami 10^-12 ¸ 10^-13 sm tartibida ekan (turli yadrolarning deametirlari turlicha). Atomning o’lchami esa 10^-8 sm, ya’ni yadro o’lchamidan 10÷100 ming marta katta.
4. Atomning planentar modeli. Rezerford tajribalaridan atomning planetar modeli bevosita kelib chiqadi. Markazda atomning deyarli butun massasi yig’ilgan musbat zaryadli yadro joylashgan. Butunicha yadro neytiral. Shuning uchun atom ichidagi elektronlar soni, yadroning zaryadi singari, elementning davriy sistemadagi tartib nomeriga teng. Ravshanki, elektronlar atom ichida tinch tura olmaydi, chunki bunda ular yadroga qulab tushgan bo’lar edi. Ular yadro atrofida xuddi Quyosh atrofida planetalar aylangani singari harakatlanadi. Elektronlar harakatining bunday xarakteri yadro tomonidan Kulon kuchlarining ta’siri bilan aniqlanadi. Vodorod atomida yadro atrofida faqat bittagina electron aylanadi. Vodorod atomining yadrosi modeli jihatdan elektronning zaryadiga teng musbat zaryadga ega bo’lib, uning massasi elektronning massasidan taxminan 1836,1 marta katta. Bu yadro proton deb ataladi (3-rasim). Atomning o’lchami- bu uning elektronining aylanish orbitasining radusidir. Atomning oddiy va yaqqol planetar modelining bevosita tajribaviy asosi bor. Biroq bu model atomning mavjudlik faktini, ya’ni uning turg’inligini tushintirib berishga mutloqa qodir emas. Chunki elektronlarning orbita bo’ylab harakati markazga intilma tezlanishdan iborat bo’ladi. Tezlanish bilan harakatlanayotgan zaryad, Maksvell elektrodinamikasi qonunlariga binoan nurlanib elektromagnit to’lqinlar chiqarishi kerak. Nurlanish vaqtida energiya yo’qoladi. Elektronlar energiyasini yo’qotgan sari yadroga yaqinlashishi va yadro qulashi kerak. Binobarin atom yo’qolishi kerak. Aslida esa mutloqo bunday bo’lmaydi. Atomlar barqarordir va o’yg’otilmagan holatda hech qanday elektromagnit to’lqin chiqarmasdan cheksiz uzoq vaqt yashashi mumkin. Atomning nurlanishiga energiya sarflashi tufayli muqarrar halokatga uchrashi haqidagi tajribaga mos kelmagan bunday xulosa atom ichida bo’ladigan hodisalarga klassik fizika qonunlarini tatbiq qilishning oqibatidir. Bundan atom masshtabidagi hodisalarga klassik fizika qonunlarini tatbiq qilish mumkin emasligi kelib chiqadi.