АТОМНАЯ МОДЕЛЬ ПЕРРИНА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПОСТУЛАТЫ - ХИМИЯ - 2026

Модель атома Перрин сравнила структуру атома с солнечной системой, в которой планеты были бы отрицательными зарядами, а Солнце - положительным зарядом, сосредоточенным в центре атома. В 1895 году выдающийся французский физик продемонстрировал перенос отрицательных зарядов катодными лучами к поверхности, на которую они попадают.

Этим была продемонстрирована электрическая природа катодных лучей, которые пролили свет на электрическую природу атома, понимая его как мельчайшую и неделимую единицу материи. В 1901 году Жан Батист Перрен предположил, что притяжению отрицательных зарядов, окружающих центр (положительный заряд), противодействует сила инерции.

Жан Батист Перрен

Позднее эта модель была дополнена и усовершенствована Эрнестом Резерфордом, который утверждал, что весь положительный заряд атома находится в центре атома, а электроны вращаются вокруг него.

Однако у этой модели были некоторые ограничения, которые не могли быть объяснены в то время, и модель была взята за основу датским физиком Нильсом Бором, чтобы предложить свою модель в 1913 году.

Характеристики атомной модели Перрина

Основные особенности атомной модели Перрина заключаются в следующем:

- Атом состоит из большой положительной частицы в центре, в которой сосредоточена большая часть атомной массы.

- Несколько отрицательных зарядов вращаются вокруг этого концентрированного положительного заряда, которые компенсируют общий электрический заряд.

Предложение Перрина сравнивает атомную структуру с солнечной системой, в которой концентрированный положительный заряд будет выполнять роль Солнца, а окружающие электроны будут выполнять роль планет.

Перрин был пионером, предложившим прерывную структуру атома в 1895 году. Однако он никогда не настаивал на разработке эксперимента, который помог бы проверить эту концепцию.

эксперимент

В рамках своей докторской подготовки Перрен работал ассистентом по физике в Высшей нормальной школе в Париже с 1894 по 1897 год.

К тому времени Перрин развил большую часть своих исследований по проверке природы катодных лучей; то есть, если бы катодные лучи были электрически заряженными частицами, или если бы они принимали форму волн.

Катодные лучи

Электронно-лучевой эксперимент возник в результате исследования трубок Крукса - конструкции, изобретенной английским химиком Уильямом Круксом в 1870-х годах.

Трубка Крукса состоит из стеклянной трубки, внутри которой находятся только газы. Эта конфигурация имеет металлические детали на каждом конце, и каждая деталь подключена к внешнему источнику напряжения.

Когда трубка находится под напряжением, воздух внутри нее ионизируется, и, следовательно, он становится проводником электричества и замыкает разомкнутую цепь между электродами на концах.

Внутри трубки газы приобретают флуоресцентный вид, но до конца 1890-х годов ученым не была ясна причина этого явления.

К тому времени было неизвестно, вызвана ли флуоресценция циркуляцией элементарных частиц внутри трубки или лучи принимают форму волн, которые их переносят.

Исследования Перрина

В 1895 году Перрин повторил эксперименты с электронно-лучевым излучением, подключив разрядную трубку к большему пустому контейнеру.

Вдобавок Перрин поместил непроницаемую стенку для обычных молекул и воспроизвел конфигурацию Крукса, поместив клетку Фарадея внутри защитной камеры.

Если бы лучи проходили через непроницаемую для обычных молекул стенку внутри клетки Фарадея, автоматически было бы показано, что катодные лучи состоят из электрически заряженных элементарных частиц.

Метод проверки

Чтобы подтвердить это, Перрин подключил электрометр возле непроницаемой стены, чтобы измерить электрические заряды, которые будут возникать при попадании туда катодных лучей.

При проведении эксперимента было доказано, что удар катодных лучей о непроницаемую стенку вызывал небольшое измерение отрицательного заряда в электрометре.

Впоследствии Перрин отклонял поток катодных лучей, заставляя систему индуцировать электрическое поле, и заставлял катодные лучи сталкиваться с электрометром. Когда это произошло, счетчик зарегистрировал значительно более высокий электрический заряд по сравнению с предыдущим рекордом.

Благодаря экспериментам Перрина было показано, что катодные лучи состоят из частиц с отрицательным зарядом.

Позже, в начале двадцатого века, Дж. Дж. Томсон официально открыл существование электронов и их соотношение заряда и массы на основе исследований Перрина.

Постулаты

В 1904 году британский ученый Дж. Дж. Томсон высказал свое предложение об атомной модели, также известной как модель сливового пудинга.

В этой модели положительный заряд понимался как однородная масса, а отрицательные заряды были бы случайным образом распределены по указанной положительной массе.

По аналогии, положительный заряд будет массой пудинга, а отрицательный заряд будет представлен сливами. Эта модель была опровергнута Перреном в 1907 году. В своем предложении Перрин указывает следующее:

- Положительный заряд не распространяется по всей атомной структуре. Скорее, он сосредоточен в центре атома.

- Отрицательные заряды не разбросаны по атому. Вместо этого они упорядоченно расположены вокруг положительного заряда по направлению к внешнему краю атома.

Ограничения

Модель атома Перрина имеет два основных ограничения, которые впоследствии были преодолены благодаря вкладам Бора (1913) и квантовой физики.

Наиболее существенными ограничениями этого предложения являются:

- Нет объяснения, почему положительный заряд остается сосредоточенным в центре атома.

- Стабильность орбит отрицательных зарядов вокруг центра атома не выяснена.

Согласно электромагнитным законам Максвелла, отрицательные заряды описывают спиральные орбиты вокруг положительных зарядов, пока они не столкнутся с ними.

Интересные статьи

Атомная модель Шредингера.

Атомная модель Де Бройля.

Атомная модель Чедвика.

Модель атома Гейзенберга.

Атомная модель Томсона.

Атомная модель Дальтона.

Атомная модель Дирака Джордана.

Атомная модель Демокрита.

Атомная модель Бора.

Ссылки

1. Жан Перрен (1998). Encyclopdia Britannica, Inc. Получено с: britannica.com
2. Жан Батист Перрен (20014 г.). Энциклопедия мировой биографии. Получено с: encyclopedia.com
3. Куббинга, Х. (2013). Дань Жану Перрену. © Европейское физическое общество. Получено с: europhysicsnews.org
4. Атомная модель (нф). Гавана Куба. Получено с: ecured.cu
5. Перрин, Дж (1926). Прерывистая структура материи. Nobel Media AB. Получено с: nobelprize.org
6. Сольбес, Дж., Сильвестр, В. и Фурио, К. (2010). Историческое развитие моделей атома и химической связи и их дидактическое значение. Университет Валенсии. Валенсия, Испания. Получено с: ojs.uv.es