ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сложность структуры атома из "Основы общей химии Т 1" В действительности правильнее рассматривать атомы не как кубики, а как шары, причем определение радиуса атома Na более точными методами дает 1,86 А. Радиусы других атомов также выражаются величинами порядка ангстремов. [c.67] Подсчет частиц на различных высотах производился в очень узком поле зрения, причем выводилось среднее из многих отдельных отсчетов. Например, при одном из опытов с гуммигутовыми шариками радиусом 0,21 мк отсчеты производились на высотах 5, 35, 65 и 95 мк от дна камеры. По теории, отношение числа частиц на этих высотах ожидалось в данном случае равным 100 48 23 11. При проведении опыта было пересчитано 13 тыс. шариков, причем результаты относительного распределения по высотам выразились цифрами 100 47 23 12. [c.67] Известно, что некоторые вещества, подвергнутые действию света, продолжают затем сами светиться в течение еще некоторого времени. Явление это называется фосфоресценцией. Изучать его можно по действию испытуемых материалов на фотографическую пластинку. Исследуя таким образом различные вещества, Беккерель заметил, что один из образцов, содержащий в своем составе уран, действует на фотографическую пластинку и б е з предварительного освещения. [c.68] Заинтересовавшись этими опытами и продолжая их, М. Склодов-ская-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.68] В результате подобных опытов выяснилось, что катодные лучи являются потоком отрицательно заряженных частиц с очень малой массой. Этот вывод был подтвержден дальнейшими исследованиями, причем оказалось,. что частички, испускаемые металлами при их нагревании или освещении, равно как частички катодных лучей и ji-лучи, представляют собой одно и то же. Частички эти были названы электронами. [c.69] 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.69] Резерфорд проводил опыты с а-частицами. Масса каждой из них равна 4 единицам атомного веса (тогда как масса электрона составляет лишь Vi82o такой единицы). Заряд их положителен и по абсолютной величине равен удвоенному заряду электрона. При радиоактивном распаде атома ос-частицы вылетают с большой начальной скоростью. [c.70] Схема опытов показана на рис. III-6. Узкий пучок а-частиц направлялся на тонкий металлический листочек М. Следить за их дальнейшим Рис III-6. Схема опыта поведением можно было, передвигая по дуге Д Резерфорда. приспособление Р, регистрирующее а-частицы. [c.70] Результаты этих опытов, особенно отскоки частиц обратно, невозможно истолковать на основе модели Томсона. В самом деле, летящая с большой 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 всему объему атома положительный заряд таких отклонений дать не может. [c.70] Опыты с а-частицами дали, однако, еще больше — они позволили приблизительно оценить также и величину положительного заряда ядер различных атомов. В самом деле, отклонения а-частиц должны быть выражены тем сильнее, чем больше положительный заряд ядра. Результаты подсчетов показали, что этот заряд равняется наименьшему электрическому заряду (е), помноженному на число, соответствующее приблизительно пол-овине атомного веса рассматриваемого элемента. [c.70] Правильность планетарной модели атома была вскоре подтверждена дальнейшими опытами с а- и р-частицами, пути которых стало возможным видеть и фотографировать благодаря разработанной в 1911 г. Вильсоном конденсационной камере. Принцип ее действия основан на том, что при охлаждении насыщенного паром воздуха капельки тумана образуются почти исключительно вокруг посторонних частичек, особенно электрически заряженных. Конденсационная камера (рис. III-8) имеет сверху и частично с боков стеклянные стенки, а снизу поршень, при быстром выдвижении которого содержащийся в ней влажный воздух несколько охлаждается за счет расширения. Если воздух был перед опытом тщательно освобожден от пыли, то образование тумана не наблюдается. Иначе обстоит дело при прохождении через камеру а- или р-частиц. И те и другие выбивают электроны из встречных молекул, создавая тем самым множество заряженных частиц. Вокруг последних тотчас образуются капельки тумана, ясно обозначающие весь пройденный а- или р-частицей путь. [c.71] 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.72] Под действием силы тяжести капельки опускаются вниз тем. быстрее, чем они тяжелее. Следовательно, по скорости падения можно вычислить вес любой отдельной капельки. [c.72] 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.72] Допустим, что при некоторой напряженности поля между пластинами та или иная капелька не движется ни вверх, ни вниз. Это значит, что электрические силы в точности уравновешивают ее вес. Зная напряженность поля и вес капельки, можно рассчитать величину имеющегося на ней заряда. [c.72] Вернуться к основной статье