ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сложность структуры атома из "Основы общей химии" Известно было, что существуют вещества, которые после предварительного освещения светятся затем некоторое время сами. Явление это называется фосфоресценцией. Изучать его можно, з частности, по действию испытуемых материалов на фотографическую пластинку. Исследуя таким образом различные вещества, Беккерель заметил, что образцы, содержащие в своем со-сгаве уран, действуют на фотографическую пластинку и без предварительного освещения. [c.67] Заинтересовавшись этими опытами и продолжая их, М. Склодовская-Кюри обратила внимание на то, что действие на фотографическую пластинку природных руд урана сильнее, чем чистой его окиси, несмотря На большее процентное содержание урана в последней. Это навело ее на мысль, что урановые минералы содержат в своем составе какой-то неизвестный элемент, более активный, чем сам уран. В результате тщательной и кропотливой работы Кюри в 1898 г. удалось выделить из урановой руды два новых элемента — полоний и радий. Оказалось, что оба они действуют на фотографическую пластинку несравненно сильнее урана. [c.67] Этот вывод был подтвержден дальнейшими исследованиями, причем оказалось, что частички, испускаемые металлами при их нагревании или освещении, равно как частички катодных лучей и р-лучи, представляют собой одно и то же. Частички эти были названы электронами. [c.68] До работ с катодными лучами считалось, что количество электричества может изменяться непрерывно. После этих работ стали склоняться к противоположному мнению. Уже в конце XIX века удалось получить приблизительно правильную оценку величины наименьшего возможного количества электричества. Этот мельчайший заряд — атом электричества — соответствует по величине заряду электрона. Представление об атомистической природе электричества, согласно которому каждый электрический заряд составляет целое кратное от заряда электрона (е) с тем или иным знаком, является в настоящее время общепринятым. [c.68] Опыты с нагреванием и освещением металлов показывают, что наиболее легко удаляемыми частями атомной структуры являются именно электроны. Последние заряжены отрицательно, а атом в целом нейтрален следовательно, внутри самого атома отрицательный заряд должен как-то компенсироваться положительным. [c.68] Учитывающая это атомная модель была предложена Томсоном (1904 г.) на основе представления о положительном заряде, равномерно распределенном во всем объеме атома и нейтрализуемом электронами, вкрапленными в это море положительного электричества . Она не успела подвергнуться детальной разработке, так как была опровергнута работами Резерфорда. [c.68] Резерфорд проводил опыты с а-частицами. Масса каждой из них равна 4 единицам атомного веса (тогда как масса электрона составляет лишь /1820 такой единицы). Заряд их положителен и по абсолютной величине равен удвоенному заряду электрона. При радиоактивном распаде атома а-частицы вылетают с большой начальной скоростью. [c.68] Результаты этих опытов, особенно отскоки частиц обратно, невозможно истолковать на основе модели Томсона. В самом деле, летящая с больщой скоростью и обладающая относительно большой массой при двойном положительном заряде а-частица может быть резко отброшена назад только в том случае, если она встретит на своем пути препятствие, обладающее большим, сконцентрированным в одном месте положительным зарядом. Распределенный по . [c.69] Отклонения испытывают лишь а-частицы, пролетающие достаточно близко к ядру одного из встречаемых на пути атомов (рис. 1П-7). При этом отскакивают обратно только те, которые прямо налетают на ядро. [c.69] Подсчет относительного числа таких отскоков и позволил оценить размеры ядра. [c.69] Произведенные на основании подобных фотографий подсчеты показали, что Р частица пролетает в среднем сквозь 10 тыс. атомов. [c.70] Вопрос о внутреннем строении атомов и молекул интересовал уже М. В. Ломоносова. Во тьме должны обращаться физики, а особливо химики, не зная внутреннего нечувствительных частиц строения , — писал он, ставя перед наукой будущего те задачи, которые разрешаются в настоящее время химической физикой. [c.71] В пространствр А между двумя электродами (рис. III-11) ввести небольшое число таких капелек, то за каждой из них можно следить через снабженный шкалой микроскоп AI. [c.71] Под действием силы тяжести капельки опускаются вниз тем быстрее, чем они тяжелее. Следователино, Ъо скорости падения можно вычислить вес любой отдельной капельки. [c.71] Если теперь направить в пространство А пучок электронов, часть их задержится на капельках и тем самым сообщит последним отрицательный электрический заряд. При отсутствии поля это существенно не изменит поведения капелек и они будут продолжать медленно падать. Напротив, сообщая верхней металлической пластине достаточный положительный, а нижней отрицательный заряд, можно не только приостановить падение, но и заставить заряженные капельки подниматься вверх. [c.71] Допустим, что При некоторой напряженности поля между пластинами та или иная капелька не движется ни вверх, ни вниз. Это значат, что электрические силы в точности уравновешивают ее вес. Зная напряженность поля и вес капельки, можно рассчитать величину имею1цегося на ней заряда. [c.71] Результаты многочисленных опытовпри различных размерах капелек и напряженностях поля неизменно показывали, что заряд всегда составляет целое кратное некоторого наименьшего или просто равен ему. Такое скачкообразное изменение заряда само по себе представляет наиболее -убедительное доказательство атомистической природы электричества. Очевидно, что поглощение капелькой только одного электрона и должно Обусловить наименьшую величину заряда, а поглощение двух, трех и т. д.— соответствовать целым кратным от него. Наименьшая величина заряда и отвечает, следовательно, заряду электр она. Он равен 4,80 10 абсолютных электростатических единиц. Насколько эта величина мала, видно из того, что для создания силы тока в 1 а по проводу должно ежесекундно протекать 6,25 10 электронов. [c.71] Вернуться к основной статье