Mavzu: Frank va Gerts tajribalari atom sistemalrida energetik pog'onalarining diskretligi

Atom tuzilishining modellari
Qadimgi grek faylasuflari Levkipp va Demokritlarning ta’limotiga asosan, atom – moddaning bo‘linmas zarrasi bo‘lib, sezgi organlar seza olmaydigan darajada kichik o‘lchamga ega degan tasavvurlar fanda uzoq vaqtgacha hukm surdi. “Atom” so‘zi grekcha “atomos” so‘zidan olingan bo‘lib, “bo‘linmas” degan ma’noni bildiradi.
XIX asrning oxirlarida o‘tkazilgan bir qator olamshumul tajribalar natijalari atomning murakkab tuzilishga ega ekanligi to‘g‘risidagi fikrlarni oydinlashtirdi.
X X asr boshlarida atomlarning mavjudligi, ularning o‘lchami 10^–8sm tartibda bo‘lgan murakkab elektr tizimidan iboratligi, atomda musbat va manfiy zaryadlar mavjudligi, manfiy zaryadlarni tashuvchilar elektronlar ekanligi aniqlangan edi. Lekin musbat zaryadlarni tashuvchilar (protonlar) hali noaniq, musbat ionlar mavjudligi esa ma’lum edi. Kun tartibida atom tuzilishini aniqlash vazifasi turar edi. Atom tarkibidagi musbat va manfiy zaryadlar o‘zaro kompensasiyalanishi sababli atom bir butun holda neytraldir. Atom tuzilishining ikkita nazariy modeli mavjud edi. Birinchisi 1901-yilda J.Tomson tomonidan taklif qilingan. Bu modelga asosan atom musbat zaryadlangan sfera bo‘lib, manfiy zaryadli elektronlar sfera sirti bo‘ylab taqsimlangan. Elektronlar musbat zaryadlangan sfera elementi bilan Kulon qonuni bo‘yicha o‘zaro ta’sirlashadi. Elektronlar o‘z muvozanati atrofida tebranishida atom energiya nurlaydi. Ikkinchi modelga asosan atom Quyosh tizimi tuzilishi singari tuzilgan. Bu atom tuzilishining planetar modeli edi. Planetar model to‘g‘risidagi dastlabki tasavvurlar 1903-yilda Kelvin va X.Nagaoka tomonidan aytilgan. Bu modelga asosan atomning markazida musbat zaryadlangan yadro joylashgan bo‘lib, uning atrofida elektronlar planetalar singari harakatlanadi. Elektronlar yadroning Kulon tortishish kuchlari orqali ushlab turiladi. Atomning turg‘unligini tushuntirishda bu har ikki nazariy model ham ma’lum qiyinchiliklarga uchradi.
Atom tuzilishining Tomson modeli

1897 yilda J.Tomson tomonidan elektron kashf qilindi. 1901 yilda esa Tomson atom tuzilishining birinchi modelini taklif qildi. Tomson modeliga asosan atom musbat zaryadlangan sfera bo‘lib, unda manfiy zaryadlangan elektronlar taqsimlangan. Sferaning yig‘indi musbat zaryadi elektronlarning yig‘indi manfiy zaryadiga teng bo‘lib, atom sistemasi bir butun holda neytraldir.

Musbat zaryadlangan sferaning o‘lchami butun atomning radiusi tartibida, ya’ni 10^–10m. Atomning nurlanishi elektronlarning muvozanat holatlari atrofida kichik tebranishlari natijasida hosil bo‘ladi. Tomson modelida atomga tushgan alfa-() zarra juda kichik

1897 yilda J.Tomson tomonidan elektron kashf qilindi. 1901 yilda esa Tomson atom tuzilishining birinchi modelini taklif qildi. Tomson modeliga asosan atom musbat zaryadlangan sfera bo‘lib, unda manfiy zaryadlangan elektronlar taqsimlangan. Sferaning yig‘indi musbat zaryadi elektronlarning yig‘indi manfiy zaryadiga teng bo‘lib, atom sistemasi bir butun holda neytraldir.

Musbat zaryadlangan sferaning o‘lchami butun atomning radiusi tartibida, ya’ni 10^–10m. Atomning nurlanishi elektronlarning muvozanat holatlari atrofida kichik tebranishlari natijasida hosil bo‘ladi. Tomson modelida atomga tushgan alfa-() zarra juda kichik

Bu formulada e – sfera zaryadi, R – uning radiusi, r – elektronning muvozanat holatdan chetlanishi. Muvozanat holatdan (sfera markazidan) r – oraliqda turgan elektronga ta’sir etadigan kvazielastik kuch quyidagicha ifodalanadi:
c hastota bilan tebranadi.
(4.3) formulada m – elektron massasi, R – atom radiusi, e – elektron zaryadi. Tomson modelidan foydalanib atom radiusi (o‘lchami) aniqlangan. (4.3) formuladan:
Spektrning ko‘rinadigan sohasida λ=6×10^–5sm to‘lqin uzunligiga, =3×10¹⁵s^–1 chastota mos keladi. U vaqtda (4.4)ga asosan atom radiusini hisoblash mumkin (e=1,6×10^–19Kl, m=9,11×10^–31kg).
R ning bu qiymati atomning gazokinetik o‘lchamiga to‘g‘ri keladi.Buni Tomson modelining tasdig‘i ham deyish mumkin. Keyinchalik Tomson modelining yaroqsizligi aniqlandi. Tomson modeli hozirgi vaqtda atom tuzilishi haqidagi tasavvurlarning rivojlanish bosqichlaridan biri sifatida tarixiy ahamiyatga egadir.