Question

Почему модель томсона оказалась неправильной

Answer 1

Модель Томсона была разработана в конце 19 века и предполагала, что атом состоит из положительно заряженной сферы, внутри которой находятся отрицательно заряженные электроны. Однако в 1911 году Резерфорд провел эксперимент, в котором он облучал тонкий лист металла альфа-частицами. Он ожидал, что частицы пройдут сквозь лист без изменения направления, но вместо этого они отклонялись под углом. Это противоречило модели Томсона и привело к созданию новой модели атома, в которой положительно заряженное ядро находится в центре, а отрицательно заряженные электроны вращаются вокруг него на определенных орбитах. Эта модель была названа моделью Резерфорда.

Answer 2

Модель томсона, предложенная в 1897 году, была первой попыткой объяснить структуру атома. Согласно этой модели, атом представлял собой положительно заряженный шар, внутри которого находились отрицательно заряженные электроны, расположенные как куски варенья внутри теста. Однако, эта модель оказалась неправильной из-за нескольких причин.

Первая причина заключается в том, что модель томсона не объясняла, каким образом электроны могут находиться в равновесии внутри атома без того, чтобы упасть на положительно заряженное ядро. Согласно законам электромагнетизма, заряды одного знака должны отталкиваться, а заряды разных знаков должны притягиваться. Таким образом, электроны должны были бы притягиваться к ядру и упасть на него, что не соответствовало наблюдаемой стабильности атома.

Вторая причина заключается в том, что модель томсона не объясняла наблюдаемую спектральную линию водорода. Спектральная линия водорода – это наблюдаемая серия узких линий в спектре атома водорода, которые возникают при переходе электронов между различными энергетическими уровнями. Модель томсона не могла объяснить, почему спектральная линия водорода имеет такую структуру и почему электроны переходят между определенными энергетическими уровнями.

Третья причина заключается в том, что модель томсона не учитывала существование нейтронов, которые были открыты только в 1932 году. Нейтроны – это нейтральные частицы, которые находятся в ядре атома вместе с протонами. Модель томсона не могла объяснить, каким образом могут существовать нейтральные атомы, если внутри атома находятся только положительно заряженные ядра и отрицательно заряженные электроны.

В целом, модель томсона была важным шагом в развитии науки, но она была неправильной из-за нескольких причин. В последующие годы ученые разработали новые модели атома, которые учитывали существование нейтронов и объясняли наблюдаемые спектральные линии. Наиболее известной из этих моделей является модель Резерфорда-Бора, которая была предложена в 1913 году и стала основой современной теории атома.

Answer 3

Модель томсона, или модель атома со встроенной «пудингом», была предложена в 1904 году английским физиком Джозефом Джоном Томсоном. Согласно этой модели атом состоит из заряженного ядра, вокруг которого располагаются электроны, и весь атом представляет собой единую, непрерывную сферу, как пудинг с изюмом. Однако, в настоящее время эта модель считается устаревшей и неправильной.

Существует несколько причин, по которым модель Томсона оказалась неправильной. Первая причина заключается в том, что она не объясняет многие экспериментальные данные, к которым пришли другие ученые. В особенности, модель Томсона не объясняла спектральные линии атома водорода, которые были измерены и описаны американским физиком Нильсом Бором же в 1913 году. Кроме того, модель Томсона не объясняла, почему атомы не распадаются, если они состоят только из заряженных частиц.

Вторая причина заключается в том, что в 1911 году янтарный французский ученый Эрнест Резерфорд провел серию экспериментов, которые показали, что модель Томсона не может быть верной. Резерфорд бросал светлые частицы, которые называются альфа-частицами, на тонкие металлические листы, такие как золото. Измерялось, какие частицы проходят через листы, и какие частицы отклоняются или отскакивают от листов. Резерфорд ожидал, что все или почти все альфа-частицы будут проходить через листы, но он обнаружил, что некоторые альфа-частицы отклоняются в разные стороны, а некоторые обратно отскакивают.

Резерфорд объяснил эти результаты только при помощи новой модели атома, в которой ядро атома оказалось очень маленьким и концентрированным с потенциальной энергией, а заряженные электроны вращаются вокруг ядра на кольце. Эта модель была названа моделью Резерфорда, а в настоящее время она называется моделью атома Бора-Резерфорда.

Еще одна причина, почему модель Томсона оказалась неправильной, заключается в том, что она не учитывала того, что электроны могут иметь только дискретные уровни энергии. В модели Томсона электроны могут занимать любую энергетическую позицию, что противоречит квантовой механике. В модели Бора-Резерфорда квантовая механика учитывается правильно.

Таким образом, модель Томсона оказалась неправильной из-за несоответствия ее результатов экспериментальным данным, открытию новых фактов и фундаментальных законов физики. Несмотря на то, что она не дала полного и правильного описания атома, этот этап в развитии науки был важным и необходимым. Именно этот этап открыл путь к новым исследованиям и к созданию более точных теорий, которые постепенно расширяли исходную модель атома и приводили к созданию более совершенных теорий, таких как модель атома Бора-Резерфорда, квантовая механика и модель атома Шредингера.