Строение атома

Знание строения атома дает возможность предсказать свойства элементов, простых и сложных элементов, объяснять механизмы возникновения химических реакций. Сегодня считают,

Макс Карл Эрнст Людвиг Планк

(23.04.1858 - 04.10.1947)

Немецкий физик-теоретик, основоположник квантовой физики. Лауреат Нобелевской премии по физике. В течении многих лет один из руководителей немецкой науки.

что фундаментальными частицами атома являются кварки и лептоны. Электрон относится к лептонам. А протон и нейтрон состоят из трех кварков каждый, которые соединены глюонами. Протоны и нейтроны (нуклоны) удерживаются в ядре очень сильными ядерными силами, которые действуют только на очень малых расстояниях — порядка 10^-15 м.

Вокруг ядра вращаются электроны. Благодаря такому вращению электронов вокруг ядра возникает центробежная сила, которую уравновешивает сила электростатического притяжения отрицательно заряженного ядра. Предложенная модель строения атома стала решающим шагом в понимании строения атома. Ее главными признаками являются присутствие позитивно заряженного тяжелого ядра и электронных оболочек.

Ядро атома включает в себя такие составляющие.

1. Существует античастица электрона, которая имеет название позитрон. Это β⁺- частица. Ее масса равняется нулю, а заряд +1.
2. В состав строения ядра атома входит нейтрон, масса которого составляет 1, а заряд – 0.
3. Протон. Масса равняется 1, а заряд составляет +1.
4. Мезон. Эта частица была открыта в 1836 году. Различают: π-мезоны (π⁰, π⁺, π^-) или пионы; К-мезоны или каноны, масса которых в 274 раза превышает массу электрона.
5. Мюон (Мю0, Мю⁺, Мю^-). Его масса в 207 раз больше массы электрона.

М. Планк обнаружил существование наименьшей порции энергии, которую можно выделить в одном акте излучения, и назвал ее квантом

энергии, или фотоном. Энергия кванта пропорциональна частоте связанного с ней излучения: Е=hv, где h — число Планка, которое равняется 6,63*10^-34 Дж*с.

В 1913 г. Н. Бор объяснил происхождение линейных спектров излучения атомов. Интересное объяснение строения атома Водорода Н. Бора основывается на двух постулатах.

        I.            Электрон в атоме может вращаться только по тех орбиталях, на которых круговой момент движения является целым числом, кратным числу Планка и деленным на 2π: mvr = n(h/2π). Такие орбиты принято называть стационарными.

      II.            Второй постулат определяет условия перехода электрона с одного квантового уровня на второй: во время скачкообразного перехода электрона с более отдаленного квантового уровня на орбиту, которая находится ближе к ядру, атом излучает квант энергии с определенной частотой колебаний.