النموذج الذري لخصائص بيرين ، التجربة ، المسلمات

ال النموذج الذري لبيرين وقارن هيكل الذرة مع النظام الشمسي ، حيث ستكون الكواكب شحنة سالبة ، والشمس ستكون شحنة موجبة مركزة في وسط الذرة. في عام 1895 ، أظهر الفيزيائي الفرنسي المتميز نقل الشحنات السلبية بواسطة أشعة الكاثود إلى السطح الذي تؤثر فيه.

وبهذه الطريقة ، تم توضيح الطبيعة الكهربية لأشعة الكاثود وأعطت الضوء على الطبيعة الكهربية للذرة ، مع فهمها على أنها أصغر وحدة غير قابلة للتجزئة للمادة. في عام 1901 ، اقترح جان بابتيست بيرين أن يتم جذب جاذبية الشحنات السلبية التي تحيط بالمركز (شحنة موجبة) بقوة القصور الذاتي..

استكمل إرنست رذرفورد هذا النموذج ثم اتقنه في وقت لاحق ، والذي أكد أن كل الشحنة الموجبة للذرة كانت تقع في وسط الذرة ، وأن الإلكترونات تدور حول.

ومع ذلك ، كان لهذا النموذج بعض القيود التي لا يمكن تفسيرها في ذلك الوقت ، وقد تم أخذ هذا النموذج كأساس من قبل الفيزيائي الدنماركي نيلز بور لاقتراح نموذجه في عام 1913.

مؤشر

• 1 خصائص نموذج بيرين الذري
• 2 التجربة
  • 2.1 أشعة الكاثود
  • 2.2 تحقيقات بيرين
  • 2.3 طريقة التحقق
• 3 مسلمات
• 4 قيود
• 5 مواد ذات أهمية
• 6 المراجع

خصائص نموذج بيرين الذري

أهم خصائص النموذج الذري لبيرين هي كما يلي:

- تتكون الذرة من جسيم إيجابي كبير في وسطها ، والذي يركز معظم الكتلة الذرية.

- حول هذا الدور الموجب الشحنة الموجبة عدة شحنة سالبة تعوض الشحنة الكهربائية الكلية.

يقارن اقتراح بيرين بين التركيب الذري والنظام الشمسي ، حيث ستؤدي الشحنة الإيجابية المركزة إلى أداء وظيفة الشمس وستؤدي الإلكترونات المحيطة دور الكواكب.

كان بيرين رائداً في اقتراح البنية غير المستمرة للذرة في عام 1895. ومع ذلك ، لم يصر أبدًا على تصميم تجربة من شأنها أن تساعد في التحقق من هذا المفهوم.

تجربة

كجزء من تدريب الدكتوراه ، عملت بيرين كمساعد في الفيزياء في المدرسة العليا باريس في باريس ، بين 1894 و 1897.

بحلول ذلك الوقت ، طور بيرين معظم أبحاثه في التحقق من طبيعة أشعة الكاثود ؛ أي إذا كانت أشعة الكاثود عبارة عن جسيمات مشحونة كهربائياً ، أو إذا أخذت شكل الأمواج.

أشعة الكاثود

تنشأ تجربة أشعة الكاثود عند إجراء تحقيقات مع أنابيب كروكس ، وهي بنية اخترعها الكيميائي الإنجليزي وليام كروكس في سبعينيات القرن التاسع عشر..

يتكون أنبوب كروكس من أنبوب زجاجي يحتوي فقط على غازات بداخله. يحتوي هذا التكوين على جزء معدني في كل طرف ، ويتم توصيل كل قطعة بمصدر خارجي للجهد.

عندما يتم تنشيط الأنبوب ، يكون الهواء الموجود داخله مؤينًا ، وبالتالي يصبح موصلًا للكهرباء ويغلق الدائرة المفتوحة بين الأقطاب الكهربائية الطرفية..

تأخذ الغازات داخل الأنبوب جانبًا مضيئًا ، ولكن حتى أواخر تسعينيات القرن التاسع عشر لم يكن العلماء واضحين بشأن سبب هذه الظاهرة..

بحلول ذلك الوقت ، لم يكن معروفًا ما إذا كان التألق يرجع إلى دوران الجسيمات الأولية داخل الأنبوب ، أو إذا كانت الأشعة قد اتخذت شكل الأمواج التي نقلتها..

تحقيقات بيرين

في عام 1895 قام بيرين بتكرار تجارب أشعة الكاثود من خلال توصيل أنبوب التصريف بحاوية فارغة أكبر.

بالإضافة إلى ذلك ، وضع بيرين جدارًا مقاومًا للماء للجزيئات العادية وكرر تكوين كروكس بوضع قفص فاراداي ، داخل غرفة واقية.

إذا مرت الأشعة من خلال الجدار غير المنفعل للجزيئات العادية داخل قفص فاراداي ، فسيتم إثبات أن أشعة الكاثود تتألف تلقائيًا من جزيئات أساسية مشحونة كهربائيًا..

طريقة التحقق

لتأكيد ذلك ، قام بيرين بتوصيل إلكتروميتر بالقرب من الجدار المضاد للماء لقياس الشحنات الكهربائية التي قد تحدث عندما تصل أشعة الكاثود إلى هناك.

عند إجراء التجربة ، اتضح أن صدمة أشعة الكاثود على الجدار غير المنفعل تسببت في قياس بسيط للشحنة السالبة في الإلكتروميتر.

بعد ذلك ، قام بيرين بتحويل تدفق أشعة الكاثود عن طريق إجبار النظام من خلال تحريض حقل كهربائي ، وأجبر أشعة الكاثود على ضرب الإلكتروميتر. عندما حدث ذلك ، سجل العداد حمولة كهربائية أعلى بكثير مقارنة بالسجل السابق.

بفضل تجارب بيرين ، تم إثبات أن أشعة الكاثود تشكلت من جزيئات ذات شحنة سالبة.

في وقت لاحق ، في بداية القرن العشرين ، اكتشف جيه. جيه. تومسون رسميًا وجود الإلكترونات وعلاقتها بالشحن الشامل ، استنادًا إلى أبحاث بيرين..

المسلمات

في عام 1904 قام العالم البريطاني جي. أعلن طومسون عن نموذجه الذري المقترح ، والمعروف أيضًا بنموذج بودنج البرقوق.

في هذا النموذج ، تم فهم الشحنة الموجبة ككتلة متجانسة ، وستنتشر الشحنات السلبية بشكل عشوائي على الكتلة الإيجابية المذكورة.

في القياس ، فإن الشحنة الموجبة ستكون كتلة البودنغ ، وستكون الشحنة السالبة ممثلة في الخوخ. تم تدوين هذا النموذج من قبل بيرين في عام 1907. في اقتراحه ، بيرين يشير إلى ما يلي:

- لا يتم توسيع الشحنة الموجبة في جميع أنحاء التركيب الذري بأكمله. على العكس ، تتركز في وسط الذرة.

- الشحنات السلبية ليست منتشرة في جميع أنحاء الذرة. بدلا من ذلك ، فهي تقع بطريقة منظمة حول الشحنة الإيجابية ، نحو الحافة الخارجية للذرة.

القيود

يحتوي النموذج الذري لبيرين على اثنين من القيود الرئيسية ، والتي تم التغلب عليها في الخلفية بفضل مساهمات بور (1913) والفيزياء الكمومية.

أهم القيود في هذا الاقتراح هي:

- لا يوجد أي تفسير حول سبب بقاء الشحنة الموجبة مركزة في وسط الذرة.

- لا يمكن فهم استقرار مدارات الشحنات السلبية حول مركز الذرة.

وفقًا لقوانين ماكسويل الكهرومغناطيسية ، فإن الشحنات السلبية تصف المدارات الحلزونية حول الشحنات الإيجابية ، حتى تتصادم مع هذه.

المواد المثيرة للاهتمام

النموذج الذري لشرودنجر.

النموذج الذري لبرولي.

النموذج الذري لتشادويك.

النموذج الذري لهيسنبرغ.

النموذج الذري لطومسون.

النموذج الذري لدالتون.

النموذج الذري لديراك الأردن.

النموذج الذري للديموقريطس.

النموذج الذري لبهر.

مراجع

1. جان بيرين (1998). Encyclopædia Britannica، Inc. تم الاسترجاع من: britannica.com
2. جان بابتيست بيرين (20014). موسوعة سيرة العالم. تم الاسترجاع من: encyclopedia.com
3. Kubbinga ، H. (2013). تحية لجان بيرين. © الجمعية الفيزيائية الأوروبية. تم الاسترجاع من: europhysicsnews.org
4. النموذج الذري. هافانا ، كوبا تم الاسترجاع من: ecured.cu
5. بيرين ، ياء (1926). هيكل متواصل للمادة. نوبل ميديا ​​أب. تم الاسترجاع من: nobelprize.org
6. Solbes، J.، Silvestre، V. and Furió، C. (2010). التطور التاريخي لنماذج الذرة والروابط الكيميائية وآثارها التعليمية. جامعة فالنسيا. فالنسيا ، اسبانيا. تم الاسترجاع من: ojs.uv.es