m
р
= 1,6726 · 10
-27
кг = 1,00728 м.а.б. = 938,27 МэВ.
Протонның
ашылуыалғашқыда
атом
ядросының
протон-
электрондықмоделінұсынуғамүмкіндікберді. Бірақтəжірибелер мен есептеулер атом
ядросының
протон
мен
электроннан
құрылуымүмкінемесекеніндəлелдеді
1920 жылы дан бері Джеймс Чэдвик өзінің ұстазы Резерфодтың нұсқауымен Кембриждегі
Резерфорд зертханасында зарядыз бөлшек іздеумен айналысты. Ол неміс ғалымдары Боте
мен Беккер тəжірбиесін, сонымен қоса Ирен Кюри мен ФредерикЖолио-Кюри
тəжірбиелерін қайталап, олардың нетижесін тексерді. Міне осыдан соң 1932 жылы 27
ақпанда Чэдвик өз тəжірбиесінің нəтижесін хабарлады. Боте- Бекке ұйғарымындай, берели
сəулелері электромагниттік толқын емес, олар бөлшектердің жаңа түрі деп көрсетті.
Оладың заряды жоқ, олар электро нейтль бөлшектер. Сол себепті бұл сəулелер заттардың
қалың қабатынан бөгелмей өтіп кете береді. Осылай нейтрон ашылды оның массасы
протон массасына тең. Бұл физика саласыныңдамуы нəтижесінде атом энергилсы
бейбітшілік мақсатыда да, соғыс мақсатында да қолданыла бастады.
1903 жылы ағылшын физигі Дж. Дж. Томсон атомның алғашқы физикалық моделін
ұсынды. Осы модельге сəйкес- ішінде теріс зарядты электрондар қалқып жүріп- жүрген оң
зарядты шар. Оны ішіне жүзім салып пісірілген, домалақ нанға ұқстты. Томсан моделі
алғашқы кезде физикалық жəне химиялық құбылыстарға жауап беріп, үлкен салтанат
құрғанымен жаңа құбылыстарды түсіндіре алмады. Осы уақытта Э. Резерфорд жəне
оның шəкірттері Г. Гейгер, Э. Марсден 1911 жылы тəжірбие жүргізді. Осы тəжірбелердің
жұқа алтын фольгадан α- бөлшектердің шашылуы зерттеллді.
Осы тəжірибе нəтижелері Томсан моделінің келісімсіздігін көрсетті. Сөйтіп,
Резерфорд атомның оң заряды түгелімен жəне массасының басым көпшілігі ядро деп
аталатын атом көлемімің өте кішкентай бөлігінде шоғырлануға тиіс деген қорытынды
жасады. Сонда ядро радиусы ~
6 ∙ 10
м шамасынан артпайтын болып шығады. Атом
диаметорі ~
10
м ол ядро диаметрі ~
10
м болатындықтан, атомдағы кеңістіктің
көпшілігі «бос» болып табылады. 1911 жылы Резерфорд ұсынған атом моделі күн
системасын еске салатын: атом орталығына оң зарядталған ядро орналасқан. Ядроны
дөңгелек орбиталар бойынша электрондар айнала қозғалады. Осы орбиталардың мөлшері
атом мөлшерін анықтайды.
Бор постулаттары. Бор жасаған сутегi атомының моделi
Атомның ядролық моделi α-бөлшектердiң жұқа алтын фольгадан шашырауын
дұрыс түсiндiргенiмен екiншi жағынан басқа қиындыққа жолықты. Оның мəнiсi мынада
болатын. Классикалық электродинамика заңдары тұрғысынан атомның планетарлық
моделi тəрiздес жүйелер орнықты болмауы тиiс едi. Себебi, электрон ядроны айнала үдей
қозғалатын болғандықтан өзiнен электромагниттiк сəуле шығаруы тиiс. Ал бұлай сəуле
шашу оның энергиясын кемiтедi де соның салдарынан электронның айналу радиусы
бiрте-бiрте кемiп, түбiнде ол ядроға құлап түсуi тиiс болатын. Бiрақ тəжiрибе бұған
мүлдем керi нəтиже бередi. Атом орнықты жүйе жəне ол қозбаған күйде болса өзiнен
ешқандай да сəуле шығармайды.
Теория мен тəжiрибенiң арасындағы осындай қарама-қайшылықты шешу жолында
ғалымдарға бiраз тер төгуге тура келдi. Бұл бағыттағы зерттеулер барысында алғашқы
елерлiктей табысқа дат ғалымы Нильс Бор жеттi. Ол классикалық физиканың атомдық
жүйеге қатысты барлық көзқарастарын қайта қарай келiп, оның атомдарға қатысты жаңа
443
«РОЛЬ ТРАНСПОРТНОЙ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В РЕАЛИЗАЦИИ ПЯТИ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫХ
РЕФОРМ», ПОСВЯЩЕННОЙ ПЛАНУ НАЦИИ «100 КОНКРЕТНЫХ ШАГОВ»
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
тəжiрибелiк деректердi түсiндiруде дəрменсiз екенiне көзi жеттi. Бұл жерде классикалық
физика ұғымдарының ауқымынан тысқары шығу қажет болатын. Нильс Бор 1913 жылы
солай жасады да, ол атомның жарықты шығаруы мен жұтуы жөнiндегi өзiнiң түсiнiгiн
мынадай екi постулат түрiнде тұжырымдады :
1. Атомдар, тек стационарлық күйлер деп аталатын қандай да бiр күйлерде ғана
бола алады. Бұл күйдегi электрондар ядроны айнала үдей қозғалғанымен өзiнен сəуле
шығармайды.
2. Сəуле шығару немесе жұту тек бiр стационарлық күйден екiншi стационарлық
күйге өткен кезде ғана болады. Ал шығарылған немесе жұтылған сəуленiң жиiлiгi мына
шарттан анықталады
Достарыңызбен бөлісу: |