Question

Атом туралы эссе пожалуйста ​

Answer 1

Ответ:

Атом бүтіндей алғанда зарядсыз, бейтарап бөлшек. Ол ортасында өзінен радиусы 104 -105 есе кіші көлемді алып жатқан оң зарядты ядродан және оны айнала қозғалып жүрген теріс зарядты электрондардан тұрады. Атом өзінің сыртқы бір немесе бірнеше электрондарын жоғалтқанда оң, ал сырттан электрон қосып алғанда теріс ионға айналады. Атомның сызықтық өлшемдері ~ 10-8 см, көлденең қимасының ауданы ~10-16 см2, көлемі ~10-24 см3. Борлық атом теориясында ең қарапайым атом – сутегі атомы. Оның радиусының дәл белгілі бір мәні бар және ол мүмкін болатын ең кіші айналу орбитасының радиусы шамасына тең: a=0.53 * 10−8 см (дәлірек, 0.52917*10-8 см). Атомның массасы, негізінен оның ядросының массасына тең және ол массалық санға (А), яғни протондар мен нейтрондардың жалпы санына (нуклондардың жалпы санына) пропорционал болып ұлғаяды. Өйткені атомдағы электронның массасы (0.91*10-20 г) бір протонның немесе нейтронның массасынан (1.67*10-24 г) 1.840 есе аз. Сондықтан атомның ауырлық орталығы ядроға дәлдей келеді. Атом массасы ядро массасымен ондағы электрондар массаларының дәл қосындысына тең емес. Олардың арасындағы айырым атомның байланыс энергиясын анықтайды. Атомның ішкі энергиясының тек дискретті (үздікті) мәндері болады. Оның ең төменгі деңгейі атомның негізгі күйі E1 (ол ең тұрақты, шексіз ұзақ өмір сүретін күйі), ал жоғарғы энергия деңгейлері қозған күйлер Еі (і=2, 3, …) деп аталады, (ол аз өмір сүреді). Қозған күйден ~10-8 сек. ішінде атом негізгі күйге ауысып отырады. Осындай ауысу кезінде атомға осы екі деңгейінің айырымына тең (hν=Eν-E1, мұндағы h – Планк тұрақтысы, ν – ұшып шыққан сәуле квантының жиілігі) сырттан энергия берілуі не шығарылуы шарт. Атом энергиясының дискретті квантталуы оның құрамындағы бөлшектердің толқындық қасиетінің болуынан. Атомның осындай қасиеттерін кванттық теория ғана толық түсіндіре алады. Бұл теория бойынша атомдағы электронның күйі 4 кванттық санмен анықталады. Олар: электрон энергиясын анықтайтын бас кванттық сан (n), атомның осындай импульс моментін анықтайтын орбиталық кванттық сан (l), ал (l)-дың берілген оське түсірілген проекциясын анықтайтын магниттік кванттық сан (m) және электронның ішкі спинін анықтайтын кванттық сан (ms).[1]

Осы 4 кванттық сан мен Паули принципі атомдағы электрондардың барлық күйлерін сипаттайды. Сонымен бірге кванттық теорияда микробөлшектердің сол 4 кванттық сан анықтайтын күйлерін толқындық функциямен (φ) өрнектейді. Ол функцияның квадраты (|φ|2) бөлшектердің кеңістік нүктелерінде болу ықтималдығын білдіреді. Кеңістіктегі электрон бұлтының тығыздығы осы ықтималдыққа пропорционал. Кванттық сандардың мәндеріне сәйкес атомдардағы қабықшалар мен қабаттар рет-ретімен толтырылып отырады. Осылайша элементтердің Менделеев кестесіндегі орны анықталады. Алдымен ең кіші n=1 қабат толтырып, онда болғаны 2 электрон ғана орналасады. Онан кейін n=2 қабат толтырылғанда ядроның заряды өсуіне сәйкес қабаттар ядроға жақындай түседі. 1-қабат 1s қабықшадан, 2-қабат 2s, 2p қабықшалардан, 3-қабат 3s, 3p, 3d қабықшалардан, т.с.с. тұрады. Әр қабат элементтің периодын анықтайды. Осы период элементтердің химиялық, оптикалық, электрлік, және магниттік қасиеттерінің қайталану периоды болып табылады. Осы периодтылық атомның ең сыртқы электрон қабықшаларының қасиетімен анықталады. Мұндай периодтылық иондар қасиетінде де сақталады.

Атомның орбиталарында 2 не одан да көп электрондар қозғалып жүрсе, онда мұндай күрделі атомдардағы электрондардың өзара әсерлесуін де еске алу керек. Ол әсерлесулер тек электр статикалық ғана емес, орбиталық магниттік моменттер мен бөлшектердің өзінің ішкі магниттік моменттері де өзара әсерлесуі мүмкін. Мысалы, гелий атомындағы 2 электронның негізгі күйдегі әсерлесу энергиясы 78.98 эВ. Көп электронды атомдар құрылысын зерттегенде бұларды есепке алып отырады. Сонымен бірге әр электронның орбита бойымен қозғалысында туатын электр магниттік өрісі мен электронның ішкі магниттік моменттерінің әсерлесуі де қосымша байланыс энергиясын тудырады. Осының нәтижесінде атом спектрлерінде нәзік түзілісті, ал электрон мен ядроның магниттік моменттерінің өзара әсерлесуінен аса нәзік түзілісті көреміз. Қазіргі замандағы кванттық электр динамикасында атом электрондарының вакуум құрамындағы виртуалды бөлшектермен әсерлесуін де есептеп атом құрылысының мұнан да күрделі екеніне көз жеткізуге болады.[2][3]

Answer 2

Атом: Невидимый Мир Бесконечных Возможностей

Атом - это фундаментальная частица материи, которая состоит из ядра и электронов, вращающихся вокруг него. Этот микроскопический мир оказывает огромное влияние на нашу жизнь и понимание вселенной. В этом эссе мы рассмотрим атом с разных точек зрения - от его структуры и истории открытия до его роли в современной науке и технологиях.

История открытия атома

Идея атома имеет древние корни и уходит в древнегреческую философию. Демокрит в V веке до н.э. предложил идею, что вся материя состоит из неделимых и невидимых частиц, которые он назвал "атомами". Однако это была всего лишь гипотеза без экспериментального подтверждения.

Самое значительное событие в истории атома произошло в начале XX века, когда английский физик Эрнест Резерфорд провел эксперимент с рассеянием альфа-частиц на золотой фольге. Этот эксперимент показал, что атом состоит из небольшого и плотного ядра, окруженного облаком электронов. Это открытие стало фундаментальным в развитии ядерной физики.

Структура атома

Атом состоит из трех основных частиц: протонов, нейтронов и электронов. Протоны и нейтроны находятся в ядре, а электроны обращаются вокруг ядра на определенных орбитах. Протоны имеют положительный электрический заряд, нейтроны - нейтральный, а электроны - отрицательный.

Атом в современной науке

Атом не только объясняет строение материи, но и является основой для понимания химических реакций и молекулярной биологии. Химия изучает, как атомы соединяются, образуя молекулы, и какие процессы происходят на атомарном уровне во время химических реакций.

Квантовая механика, раздел физики, посвященный миру атомов и субатомных частиц, позволяет нам предсказывать поведение атомов с невероятной точностью. Эта наука лежит в основе разработки современных технологий, таких как лазеры, ядерные реакторы и квантовые компьютеры.

Атом в технологиях и медицине

Атом также играет ключевую роль в медицине и технологии. Рентгеновские лучи, например, используются для создания изображений внутренних органов, основанных на взаимодействии атомов с электромагнитным излучением. Ядерная медицина позволяет диагностировать и лечить различные заболевания, а технологии в области наноматериалов позволяют создавать новые материалы с уникальными свойствами, которые изменяют нашу жизнь.

Заключение

Атом - это не просто микроскопическая частица материи, это фундаментальный строительный блок вселенной. Его понимание и изучение позволило развить науку, технологию и медицину до невиданных ранее высот. Атом - это ключ к пониманию и контролю невероятно разнообразного и сложного мира, в котором мы живем.