Question

Дайте відповіді на запитання: 1. У чому розбіжність між моделями атомів, запропонованими Дж. Томсоном і Е. Резерфордом? 2. У чому недосконалість планетарної моделі атома? 3. Сформулюйте постулати Н. Бора. 4. У чому сутність корпускулярно-хвильового дуалізму?

Answer 1

1) Ключова різниця між моделлю атома Томсона та Резерфорда полягає в тому Модель атома Томсона не містить деталей про ядро тоді як Модель атома Резерфорда пояснює ядро ​​атома.

2) Планетарна модель не давала чітких уявлень про розподіл електронів у атомному просторі, що дістав назву електронної оболонки атома, і їх рух.

3) Постулат Бора 1: перебуваючи у стаціонарних станах, атоми не випромінюють та не поглинають енергію

Постулат Бора 2: при переході електрона з орбіти з вищою енергією, на орбіту з нижчою енергією, випромінюється фотон. Якщо електрон переходить зі стану з меншою енергією, стан з більшою енергією, то фотон поглинається.

4) Корпускулярно-хвильовий дуалізм - це універсальна властивість матеріальних об'єктів, яка полягає в тому, що в поведінці того самого об'єкта можуть виявлятись і корпускулярні, і хвильові риси.

Answer 2

1. Розбіжність між моделями атомів, запропонованими Дж. Томсоном і Е. Резерфордом

Модель атома, запропонована Джозефом Джоном Томсоном, відома як "пудинг з розподіленим зарядом". Згідно з цією моделлю, атом складається з позитивно зарядженого "пудингу", в якому розподілені електрони, які мають негативний заряд. Така модель атома була запропонована на основі експериментальних даних, отриманих з дослідження розсіювання заряджених частинок на металевих фольгах.

Ернест Резерфорд запропонував модель атома, відому як "планетарна модель". Згідно з цією моделлю, атом складається з невеликого, дуже щільного та позитивно зарядженого ядра, в якому зосереджена більшість маси атома, і обертаються електрони по орбітах навколо ядра. Ця модель була запропонована на основі результатів експерименту з розсіювання альфа-частинок на тонких металевих фольгах.

Отже, основна розбіжність між моделями атомів, запропонованими Дж. Томсоном і Е. Резерфордом, полягає в розумінні структури атома. Модель Томсона вважала атом неділимим, зарядженим "пудингом" з розподіленими електронами, тоді як модель Резерфорда вважала, що атом складається з ядра та обертаючихся навколо нього електронів.

2. Недосконалість планетарної моделі атома

Хоча планетарна модель атома, запропонована Ернестом Резерфордом, була важливим кроком у розумінні структури атома, вона також мала свої недоліки:

- Відсутність пояснення стабільності атома: Згідно з класичною електродинамікою, електрони, рухаючись по орбітах, випромінюють енергію і, отже, повинні втрачати енергію, що призводить до зіткнення з ядром і руйнує структуру атома. Однак, це не спостерігалося в експериментах, що суперечило планетарній моделі.

- Відсутність пояснення спектральних ліній: Планетарна модель не могла пояснити спектральні лінії, які спостерігаються в емісійних та поглинальних спектрах атомів. Згідно з класичною фізикою, електрони, рухаючись по орбітах, мали б випромінювати неперервний спектр, а не дискретні лінії.

Ці недоліки планетарної моделі атома були подолані з появою квантової механіки та постулатів Нільса Бора.

3. Постулати Нільса Бора

Нільс Бор запропонував постулати, які допомогли пояснити структуру атома та спектральні лінії. Основні постулати Нільса Бора:

1. Постулат про квантованість енергії: Енергія електрона в атомі квантується, тобто може приймати лише певні значення. Електрон може перебувати на дискретних енергетичних рівнях, які відповідають його стаціонарним орбітам навколо ядра.

2. Постулат про квантовий перехід: Електрон може переходити з одного стаціонарного енергетичного рівня на інший, але тільки за умови поглинання або випромінювання кванту енергії, який відповідає різниці між енергетичними рівнями.

Ці постулати Нільса Бора дозволили пояснити спектральні лінії, які спостерігаються в емісійних та поглинальних спектрах атомів, а також структуру атома з дискретними енергетичними рівнями.

4. Сутність корпускулярно-хвильового дуалізму

Корпускулярно-хвильовий дуалізм є основним принципом квантової механіки. Він стверджує, що частинки, такі як електрони, можуть мати як частинкові, так і хвильові властивості одночасно.

Це означає, що електрони можуть проявляти явища, які характерні для частинок, наприклад, мають масу та заряд, і в той же час можуть проявляти хвильові властивості, такі як інтерференція та дифракція.

Корпускулярно-хвильовий дуалізм був вперше сформульований Луї де Бройлем і пізніше розвинутий Ервіном Шрьодінгером та іншими фізиками. Він є фундаментальним принципом квантової механіки та допомаг