แบบจำลองอะตอมของเพอร์ริน, การทดลอง, สมมุติฐาน

แบบจำลองอะตอมของเพอร์ริน เขาเปรียบเทียบโครงสร้างของอะตอมกับระบบสุริยจักรวาลซึ่งดาวเคราะห์จะเป็นประจุลบและดวงอาทิตย์จะเป็นประจุบวกที่กระจุกอยู่ในใจกลางของอะตอม ในปี 1895 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสที่โดดเด่นแสดงให้เห็นถึงการถ่ายโอนประจุลบโดยรังสีแคโทดไปยังพื้นผิวที่พวกมันกระแทก.

ด้วยธรรมชาติของรังสีแคโทดนี้แสดงให้เห็นและให้แสงกับธรรมชาติของอะตอมทำให้เข้าใจว่ามันเป็นหน่วยสสารที่เล็กที่สุดและแยกไม่ออก ในปี 1901 Jean Baptiste Perrin แนะนำว่าการดึงดูดของประจุลบที่ล้อมรอบจุดศูนย์กลาง (ประจุบวก) ถูกต่อต้านโดยแรงเฉื่อย.

แบบจำลองนี้ถูกทำให้สมบูรณ์และต่อมาสมบูรณ์แบบโดยเออร์เนสต์รูเธอร์ฟอร์ดซึ่งยืนยันว่าประจุบวกทั้งหมดของอะตอมตั้งอยู่ในใจกลางของอะตอมและอิเล็กตรอนโคจรรอบ ๆ.

อย่างไรก็ตามแบบจำลองนี้มีข้อ จำกัด บางประการที่ไม่สามารถอธิบายได้ในขณะนั้นและแบบจำลองดังกล่าวถือเป็นพื้นฐานโดยนักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก Niels Bohr เพื่อเสนอแบบจำลองของเขาในปี 1913.

ดัชนี

• 1 ลักษณะของแบบจำลองอะตอมของเพอร์ริน
• 2 การทดลอง
  • 2.1 รังสีแคโทด
  • 2.2 การสอบสวนของเพอร์ริน
  • 2.3 วิธีการตรวจสอบ
• 3 สมมุติฐาน
• 4 ข้อ จำกัด
• 5 บทความที่น่าสนใจ
• 6 อ้างอิง

ลักษณะของแบบจำลองอะตอมของเพอร์ริน

คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของแบบจำลองอะตอมของเพอร์ริน ได้แก่ :

- อะตอมเกิดจากอนุภาคบวกขนาดใหญ่ที่อยู่ตรงกลางของมันซึ่งมุ่งไปที่มวลอะตอมส่วนใหญ่.

- รอบประจุบวกที่เข้มข้นนี้โคจรรอบประจุลบหลายตัวที่ชดเชยประจุไฟฟ้าทั้งหมด.

ข้อเสนอของเพอร์รินเปรียบเทียบโครงสร้างอะตอมกับระบบสุริยะซึ่งประจุบวกที่เข้มข้นจะทำให้การทำงานของดวงอาทิตย์สมบูรณ์และอิเล็กตรอนที่อยู่รอบ ๆ จะทำให้บทบาทของดาวเคราะห์เป็นจริง.

เพอร์รินเป็นผู้บุกเบิกในการแนะนำโครงสร้างที่ไม่ต่อเนื่องของอะตอมในปี 1895 อย่างไรก็ตามเขาไม่เคยยืนยันในการออกแบบการทดลองที่จะช่วยยืนยันความคิดนี้.

การทดลอง

เป็นส่วนหนึ่งของการฝึกอบรมระดับปริญญาเอกของเธอเพอร์รินทำงานเป็นผู้ช่วยในสาขาฟิสิกส์ที่ Ecole Normale Supérieure de Paris ระหว่างปี 1894 และ 1897.

เพอร์รินพัฒนางานวิจัยส่วนใหญ่ของเขาในการตรวจสอบลักษณะของรังสีแคโทด นั่นคือถ้ารังสีแคโทดเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าหรือถ้าพวกมันอยู่ในรูปของคลื่น.

แคโทดรังสี

การทดลองด้วยรังสีแคโทดเกิดขึ้นเมื่อทำการตรวจสอบด้วยหลอด Crookes ซึ่งเป็นโครงสร้างที่คิดค้นโดยนักเคมีชาวอังกฤษ William Crookes ในปี 1870.

หลอด Crookes ประกอบด้วยหลอดแก้วที่บรรจุก๊าซเพียงอย่างเดียว การกำหนดค่านี้มีชิ้นส่วนโลหะที่ปลายแต่ละด้านและแต่ละชิ้นเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันภายนอก.

เมื่อหลอดถูกทำให้ร้อนอากาศภายในจะถูกทำให้เป็นไอออนและทำให้มันกลายเป็นตัวนำไฟฟ้าและปิดวงจรเปิดระหว่างขั้วปลาย.

ภายในหลอดก๊าซมีลักษณะเป็นหลอดฟลูออเรสเซนต์ แต่จนถึงปลายทศวรรษ 1890 นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ชัดเจนเกี่ยวกับสาเหตุของปรากฏการณ์นี้.

ตอนนั้นยังไม่ทราบว่าฟลูออเรสเซนต์นั้นเกิดจากการไหลเวียนของอนุภาคพื้นฐานภายในหลอดหรือถ้ารังสีอยู่ในรูปของคลื่นที่เคลื่อนย้ายพวกมัน.

การสืบสวนของเพอร์ริน

ในปีพ. ศ. 2438 เพอร์รินจำลองการทดลองรังสีแคโทดโดยเชื่อมต่อท่อจ่ายไปยังภาชนะเปล่าที่ใหญ่กว่า.

นอกจากนี้เพอร์รินยังวางกำแพงกันน้ำสำหรับโมเลกุลสามัญและจำลองการตั้งค่าของ Crookes โดยการวางกรงฟาราเดย์ที่อยู่ภายในห้องป้องกัน.

หากรังสีผ่านผนังที่ผ่านไม่ได้สำหรับโมเลกุลธรรมดาภายในกรงของฟาราเดย์มันจะแสดงให้เห็นโดยอัตโนมัติว่ารังสีแคโทดนั้นประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าพื้นฐาน.

วิธีการยืนยัน

เพื่อยืนยันสิ่งนี้เพอร์รินเชื่อมต่ออิเล็กโตรมิเตอร์ใกล้กับผนังกันน้ำเพื่อวัดประจุไฟฟ้าที่จะเกิดขึ้นเมื่อรังสีแคโทดเข้าที่นั่น.

เมื่อทำการทดลองมันเป็นหลักฐานว่าการกระแทกของรังสีแคโทดกับผนังที่ผ่านไม่ได้ทำให้เกิดประจุลบขนาดเล็กในอิเล็กโตรมิเตอร์.

ต่อจากนั้นเพอร์รินเบี่ยงเบนการไหลของรังสีแคโทดโดยการบังคับให้ระบบผ่านการเหนี่ยวนำของสนามไฟฟ้าและบังคับให้รังสีแคโทดปะทะกับอิเล็กโตรมิเตอร์ เมื่อสิ่งนั้นเกิดขึ้นมิเตอร์จะบันทึกภาระทางไฟฟ้าที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับบันทึกก่อนหน้า.

จากการทดลองของเพอร์รินก็แสดงให้เห็นว่ารังสีแคโทดถูกสร้างขึ้นโดยอนุภาคที่มีประจุลบ.

ต่อมาในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 J. J. Thomson ได้ค้นพบการมีอยู่ของอิเล็กตรอนและความสัมพันธ์ระหว่างมวลกับประจุไฟฟ้าอย่างเป็นทางการจากการวิจัยของเพอร์ริน.

สมมุติฐาน

ในปี 1904 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ J.J. ทอมสันกล่าวถึงแบบจำลองอะตอมที่เขาเสนอซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อพลัมพุดดิ้ง.

ในแบบจำลองนี้ประจุบวกถูกเข้าใจว่าเป็นมวลที่เป็นเนื้อเดียวกันและประจุลบจะกระจัดกระจายแบบสุ่มในมวลบวกที่กล่าวมา.

ในการเปรียบเทียบประจุบวกคือมวลของพุดดิ้งและประจุลบจะถูกแทนด้วยพลัม โมเดลนี้ได้รับการข้องแวะโดยเพอร์รินในปี 1907 ในข้อเสนอของเขาเพอร์รินระบุดังนี้:

- ประจุบวกจะไม่ถูกขยายไปทั่วโครงสร้างอะตอมทั้งหมด ในทางตรงกันข้ามมันมีความเข้มข้นในใจกลางของอะตอม.

- ประจุลบจะไม่กระจัดกระจายไปทั่วอะตอม แต่จะอยู่ในลักษณะเป็นระเบียบรอบประจุบวกไปทางขอบด้านนอกของอะตอม.

ข้อ จำกัด

แบบจำลองอะตอมของเพอร์รินมีข้อ จำกัด ที่สำคัญสองประการซึ่ง posteriori ถูกเอาชนะเนื่องจากการมีส่วนร่วมของ Bohr (1913) และฟิสิกส์ควอนตัม.

ข้อ จำกัด ที่สำคัญที่สุดของข้อเสนอนี้คือ:

- ไม่มีคำอธิบายเกี่ยวกับสาเหตุที่ประจุบวกยังคงเข้มข้นอยู่ตรงกลางของอะตอม.

- ความเสถียรของวงโคจรของประจุลบรอบจุดศูนย์กลางของอะตอมนั้นไม่เป็นที่เข้าใจ.

ตามกฎของแม่เหล็กไฟฟ้าของ Maxwell ประจุลบจะอธิบายวงโคจรเป็นเกลียวรอบประจุบวกจนกว่ามันจะชนกับสิ่งเหล่านี้.

บทความที่น่าสนใจ

แบบจำลองอะตอมของSchrödinger.

แบบจำลองอะตอมของ Broglie.

แบบจำลองอะตอมของ Chadwick.

แบบจำลองอะตอมของไฮเซนเบิร์ก.

แบบจำลองอะตอมของทอมสัน.

แบบจำลองอะตอมของดาลตัน.

แบบจำลองอะตอมของ Dirac Jordan.

แบบจำลองอะตอมของพรรคประชาธิปัตย์.

แบบจำลองอะตอมของ Bohr.

การอ้างอิง

1. Jean Perrin (1998) สารานุกรม Britannica, Inc. สืบค้นจาก: britannica.com
2. Jean Baptiste Perrin (20014) สารานุกรมชีวประวัติโลก ดึงมาจาก: encyclopedia.com
3. Kubbinga, H. (2013) ส่วยให้ฌองเพอร์ริน ©สังคมกายภาพยุโรป สืบค้นจาก: europhysicsnews.org
4. แบบจำลองอะตอม (s.f. ) คิวบา ดึงมาจาก: ecured.cu
5. Perrin, J (1926) โครงสร้างที่ไม่ต่อเนื่องของสสาร โนเบลสื่อ AB สืบค้นจาก: nobelprize.org
6. Solbes, J. , Silvestre, V. และFurió, C. (2010) พัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของแบบจำลองอะตอมและพันธะเคมีและผลกระทบของการสอน มหาวิทยาลัยวาเลนเซีย บาเลนเซีย, สเปน ดึงจาก: ojs.uv.es