Развитие представлений о сложном строении атома

В 1895г. В. Рентген (1845--1923) открыл новый вид излучения, названный рентгеновским. Затем Беккерель установил, что все соединения урана обладают способностью испускать лучи, по свойствам идентичные рентгеновским. Тогда жеПьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри приступили к детальному изучению открытого Беккерелем явления. Исследуя урановую руду в 1898 г., они сообщили об открытии нового элемента -- полония. Несколько позже ими же был открыт радий, который обладал радиоактивностью, во много раз большей, чем уран. Свойство веществ давать самопроизвольное излучение было названо радиоактивностью.

Э. Резерфорд показал, что под влиянием магнитного поля радиоактивное излучение дифференцируется на -, - и -излучение. Неоспоримым фактом было то, что радиоактивное излучение связано со сложным процессом -- расщеплением атомов. Это свидетельствовало о том, что атом неделим только химически, физически же делим и имеет дискретную структуру.

В 1924 г. Луи де Бройль высказал гипотезу, что все объекты микромира характеризуются двойственной природой, обладая одновременно свойствами частицы и волны. Волновой характер электрона был доказан экспериментально: пучок электронов, рассеиваемый кристаллом, дает такую же дифракционную картину, как и рентгеновское излучение [5].

Определение физического смысла атомного номера на основе модели атома Бора

В 1913 г. Н. Бор использовал ядерную модель строения атома для объяснения спектра атома водорода, наиболее легкого и поэтому наиболее простого атома. Бор предположил, что атом водорода состоит из одного протона, составляющего ядро атома, и одного электрона, вращающегося вокруг ядра. В том же году А. ван ден Брук предположил, что порядковый номер элемента - его атомный номер - должен идентифицироваться с числом электронов, вращающихся вокруг ядра нейтрального атома, и с положительным зарядом ядра атома в единицах заряда электрона. Однако необходимо было экспериментальное подтверждение идентичности заряда атома и атомного номера. Бор далее постулировал, что характеристическое рентгеновское излучение элемента должно подчиняться такому же закону, что и спектр водорода. Так, если атомный номер Z идентифицируется с зарядом ядра в единицах заряда электрона, то частоты (длины волн) соответствующих линий в рентгеновских спектрах различных элементов должны быть пропорциональны Z2, квадрату атомного номера элемента [4].

Атомные массы, как и массовые числа, должны иметь целочисленные значения. В 1910 г. Ф. Содди (1877--1956) было установлено, что при естественной радиоактивности могут образоваться атомы одного и того же элемента, имеющие одинаковый заряд ядер, но различные атомные массы. Поэтому в процессе постепенного уточнения таблицы периодической системы элементов Д.И. Менделеева приходилось в одни и те же клетки помещать уже несколько видов атомов одного и того же элемента, имеющих различные массы. Такие атомы-близнецы, имеющие один и тот же заряд ядра, но различные атомные массы, называются изотопами. Отсюда понятно, что, говоря об атомной массе, подразумевают среднее значение всех атомных масс изотопов данного элемента. Поэтому в таблицах атомных масс они не выражаются целыми числами. Из этого следует, что ядра изотопов одного и того же элемента имеют одинаковое число протонов (заряд ядра), но различное число нейтронов. Следовательно:

химический элемент -- это вид атомов, имеющих одинаковый заряд ядер.

При цитировании материалов в рефератах, курсовых, дипломных работах правильно указывайте источник цитирования, для удобства можете скопировать из поля ниже:

Поделиться материалом