Thomsonov i Rutherfordov model

atoma

Otkriće elektrona• Nakon otkrića katodnih zraka postavilo se

pitanje da li je to snop čestica ili elektromagnetskog zračenja

• Thomson je zaključio nizom pokusa da je to snop negativno nabijenih čestica – elektroni

• Izračunao je kvocjent naboja i mase elektrona, e/m

• Pretpostavio je da je naboj elektrona jednak naboju pozitivnog iona vodika pa je iz toga dobio da je masa elektrona oko 2000 manja od mase vodikova atoma

Thomsonov model

• razradio prvi atomski model• bilo je poznato da atom s

atomskim brojem Z sadrži Z elektrona.

• budući da je atom kao cjelina neutralan mora postojat jednak iznos pozitivnog i negativnog naboja

Model - puding sa šljivama

• atom je sfera polumjera oko 10-10m, homogeno ispunjena pozitivno nabijenom materijom u koju su usađeni negativni elektroni

Nedostaci modela:

- omogućuje kvalitativni opis fenomena kao što su pražnjenje u plinovima i elektroliza ali ne može objasniti emisiju svjetlosti

Rutherfordov model• model kruženja planeta

oko sunca – planetarni model

• atom se sastoji od vrlo male pozitivno nabijene jezgre

• u jezgri je sadržana gotovo cijela masa

• negativno nabijeni elektroni se gibaju oko jezgre po zatvorenim putanja

• 1907 model je eksperimentalno potvrđen (Geiger, Mendsen i Rutherford)

• S alfa česticama su bombardirali tanke listiće kovine i mjerili intenzitet raspršenih čestica

• kada bi Thomsonov model bio valjan masivne i brze alfa čestice lako bi prolazile kroz tanki listić

• s pokusom je pokazano da se većina čestica ne rasprši, ali poneke se rasprše pod različitim kutem, neke i za 180°

• iz toga su zaključili da masa u atomu nije jednakomjerno raspoređena po unutrašnjosti nego je sadržana na malom području u središtu atoma

• Sav pozitivan naboj i gotovo sva masa, sadržani su u jezgri koja je malih dimenzija (polumjer ~10na -14)

• Smjer putanje mijenjaju samo one čestice koje nalete na jezgru ili prođu blizu nje zbog odbojne električne sile

Planetarni model• atom se sastoji od

pozitivno nabijene jezgre i negativnih elektrona

• atom je najvećim dijelom prazan prostor – blizu Boškovićeve ideje materije kao praznog prostora u kojemu su sitni izvori sila

Iz klasične fizike... • poznato je da elektron

emitira EM valove s promjenom brzine

• elektroni u atomu bi morali zračiti EM valove, tako gubiti energiju i nakon spiralnog približavanja konačno pasti na jezgru.

Zaključak:

• po klasičnoj teoriji atom bi morao emitirati kontinuirani spektar zračenja, a ne linijski koji zaista i emitira

Nedostaci planetarnog modela:

– ne možemo objasniti stabilnost atoma– nemogućnost tumačenja linijskih spektara

atoma