علوم بنیادی مربوط به حفاظت محیط زیست/داستان اتم
- Hits: 2318
تالیف: دکتر سلطانی نژاد
مقدمه:
داستان اتم دارای فراز ونشیب های بسیاری می باشد که دانستن آن جالب وآموزنده است
من دراین مقاله سعی دارم تا داستان تکامل نظریه اتمی وتلاش وکوشش هایی که در این زمینه
صورت گرفته تا در نهایت به صورت یک نظریه مدرن وامروزی شکل گرفته است ، را به زبان ساده
خیلی مختصر برایتان شرح دهم .
از آنجاییکه بعضی از نظریه های شیمی بیشتر به افسانه وجادو شباهت دارد گفتم بد نیست یه افسانه شیمیایی براتون تعریف کنم .
دموکریت :
" یک روز دموکریت در سال 2500 سال پیش در یونان روی تخته سنگی نشسته بود وداشت سیب
می خورد ناگهان یه کمی به سیب نگاه کرد وبا خودش فگر گرد واینطور گفت اگه من این سیب را دو نیم کنم .ونصفشو بخورم چه قدر باقی میمونه ؟ یک دوم سیب .
حالا اگر این نیمه را هم نصف کنم و نصفشو بخورم چه قدر باقی میمونه ؟ یک چهارم سیب .
حالا اگر این کار همچنان ادامه بدهم چه قدر باقی میمونه ؟ یک هشتم بعد یک شانزدهم . . . . . .
بعد با خودش فکر کرد من که نمیتونم این تقسیم کردن را تا ابد ادامه بدهم ، در نهایت به یک قسمت خیلی خیلی کوچک می رسم که دیگر قابل تقسیم نیست .
حالا من به این قسمت غیر قابل تقسیم اتم می گویم .
لوسیپوس :
در کشور یونان متفکری به نام لوسیپوس می زیست و معتقد بود که مواد را میتوان با بریدن ویا شکستن به ذرات کوچکتر وکوجکتر تقسیم نمود ولی در یک جایی این تقسیمات پایان می پذیرد
و به ذره ای می رسیم که دیگر قابل تقسیم نیست .
جان دالتون :
جان دالتون در سال 1808 در یک روستا در انگلستان به دنیا آمد ودر یک کلبه کوچک زندگی
می کرد و ناچار بود در مغازه ی پدرش در بافتن لباس کمک کند .سپس به مدرسه رفت وبعد از
تحصیلات مقدماتی نزدیک شهر یک مدرسه باز کرد ولی به دلیل نداشتن پول کافی مجبور شد
مدرسه را تعطیل کند .مدتی هم زبان لاتین تدریس کرد وپی برده بود که دچار کوررنگی است .
او به مشاهده رفتار گاز ها علاقه داشت وهمواره به عناصر واجزائ مختلف و چگونگی درست
شدن مواد وترکیبات می اندیشید . ودر مورد نظریات لاووازیه ونظریه اتمی دموکریت مطالعه
می کرد تا این که نظریه اتمی خود را چنین ارائه داد :
1 )ماده از ذره های تجزیه ناپذیری به نام اتم تشکیل شده است .
2 )همه اتمهای یک عنصر از لحاظ فعالیت های شیمیائی مشابه یکدیگرند .
3)همه اتمهای یک عنصر جرم های کاملا یکسان دارند .
4 )اتمها نه بوجود می آیند و نه از بین می روند .
5 ) اتمهای عناصر مختلف به هم پیوسته و اتمهای مرکب می سازند .
6 )در هر مولکول از یک ترکیب معین،همواره نوع و تعداد اتمهای سازنده یکسان است .
7 ) واکنش های شیمیائی شامل جا به جائی یا تغییر در شیوه اتصال آنها است و اتم ها طی این واکنش تغییر نمی کنند
جوزف تامسون :
تامسون درسال 1906 درانگلستان به دنیا آمد .وپس از مطالعات بسیار وآزمایش های بسیار
نتایج مهمی به دست آورد .
او برای نخستین بار بااستفاده از لامپ پرتو کاتدی به وجود ذرات ریز اتمی پی برد وی به دو سر الکترود مثبت ومنفی لامپ اختلاف پتانسیل الکتریکی وصل کرد و مشاهده کرد که پرتو کاتدی از
الکترود منفی به الکترود مثبت میرود سپس در مسیر پرتو کاتدی (منفی) میدان الکتریکی قرارداد ومشاهده کرد پرتو کاتدی به سمت قطب مثبت منحرف میشود و به این نتیجه رسید که ذرات سازنده پرتو کاتدی دارای بارالکتریکی منفی هستند و این ذرات را الکترون نام نهاد .
او معتقد بود که چون اتم خنثی است ، پس می بایست به همان مقدار بار مثبت در اتم وجود
داشته باشد که الگترون ها مانند دانه های کشمش در خمیری از بار مثبت پراکنده شده اند .
نظریه دالتون به مدل کیک کشمشی نیز معروف است .
ارنست رادرفورد :
رادرفورد درسال 1871 ذر زلاند نو در یک خانواده پر جمعیت ومذهبی و بسیار جدی به دنیا آمد .
او در دانشگاه کمبریج به تحصیل پرداخت و نزد تامسون در آزمایشگاه فعالیت می کرد .
در سال 1911 نتیجه آزمایشات خود را که در آن ها از ذرات آلفا برای پژوهش در ساختار اتم استفاده شده بود منتشر کرد .
اوباریکه ای از ذرات آلفا به ورقه بسیار باریکی تاباند اکثر ذرات آلفا به طور مستقیم از ورقه بیرون رفتند ولی بعضی از آنها از مسیر خود منحرف شده ومعدودی هم برگشتند او گفت :
"اتم دو بخش دارد .یک قسمت هسته که در مرکز اتم وجود دارد وبیشترین جرم وتمام بارمثبت اتم در هسته متمرکز است .وبارهسته ناشی از وجود پروتونهای درون هسته است وقسمت دوم الکترون است که بیشترینحجم اتم را اشغال میکند وخارج هسته هستند و به
دور هسته در حرکتند وچون اتم از لحاظ الکتریکی خنثی است پس الکترونها وپروتونهابرابراست .
نیلز بور :
نیلز بور درسال 1885 در کپنهاک به دنیا آمد دکتری فیزیک داشت ودر منچستر در آزمایشگاه با رادرفورد همکاری می کرد .
وی با پذیرفتن مدل اتمی رادرفورد چنین پیشنهاد دادکه الکترون در اطراف هسته اتم درسطوح انرژی مشخصی قرار دارند ودر این سطوح به دور هسته درحال چرخش هستند .
انرژی الکترونها با فاصله ی آن از هسته رابطه ی مستقیم دارد . این الکترونها فقط می توانند در فاصله های معین وثابتی پیرامون هسته گردش کنند ومجازند مقادیر معینی انرژی را بپذیرند .
مدل اتمی لایه ای :
طبق تئوری های جدید شیمی –فیزیک مشخص شده که برای ذره ای به این کوچکی وسرعت الکترون نمی شود محل دقیق را مشخص کرد ویا مسیر حرکت را به طور دقیق معلوم کرد ویا این
که الکترون دقیقا در جه فاصله ای از هسته قراردارد فقط از حضور الکترون به دور هسته می توان صحبت کرد واین محل احتمالی را اربیتال می گویند وحرکت الکترون در اتم را به حرکت سریع زنبور عسل در کندو تشبیه کرد .
اربیتال فضای سه بعدی در اطراف هسته است که احتمال حضور الکترون در آنجا است .
منابع
History The path To The quantum
http://en. Wikipedia .org
www.physic.ir.s5.com/contact-13.html
http://www.knowciup.com/question
