በአቶሚክ መዋቅር መስክ የተገኙ ግኝቶች ለፊዚክስ እድገት ወሳኝ እርምጃ ሆነዋል። የራዘርፎርድ ሞዴል ትልቅ ጠቀሜታ ነበረው። አቶም እንደ ስርዓት እና በውስጡ ያሉት ቅንጣቶች በትክክል እና በዝርዝር ተጠንተዋል. ይህም እንደ ኑክሌር ፊዚክስ ያለ ሳይንስ ስኬታማ እድገት አስገኝቷል።
ስለ ቁስ አወቃቀሩ ጥንታዊ ሀሳቦች
በዙሪያው ያሉ አካላት ከትንንሽ ቅንጣቶች የተውጣጡ ናቸው የሚለው ግምት በጥንት ጊዜ ነበር. የዚያን ጊዜ አሳቢዎች አቶም የማንኛውም ንጥረ ነገር ትንሹ እና የማይከፋፈል ቅንጣት አድርገው ይገልጹታል። በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ከአቶም ያነሰ ምንም ነገር እንደሌለ ተከራክረዋል. እንደነዚህ ያሉት አመለካከቶች በታላቁ የጥንት ግሪክ ሳይንቲስቶች እና ፈላስፎች - ዲሞክሪተስ, ሉክሪየስ, ኤፒኩረስ. የእነዚህ አሳቢዎች መላምቶች ዛሬ "ጥንታዊ አቶሚዝም" በሚል ስም አንድ ሆነዋል።
የመካከለኛው ዘመን ትርኢቶች
የጥንት ጊዜያት አልፈዋል፣ በመካከለኛው ዘመንም ስለ ንጥረ ነገሮች አወቃቀሩ የተለያዩ ግምቶችን የሰጡ ሳይንቲስቶችም ነበሩ። ነገር ግን በዚያ የታሪክ ዘመን የሃይማኖታዊ ፍልስፍናዊ አመለካከቶች የበላይነት እና የቤተ ክርስቲያን ኃይል መነሻ ናቸው።በቁሳዊ ሳይንሳዊ ድምዳሜዎች እና ግኝቶች ላይ ማንኛውንም የሰው አእምሮ ሙከራዎች እና ምኞቶች አፍኗል። እንደሚታወቀው የመካከለኛው ዘመን ኢንኩዊዚሽን በወቅቱ ከነበሩ የሳይንስ ዓለም ተወካዮች ጋር በጣም ወዳጃዊ ያልሆነ ባህሪ አሳይቷል። በወቅቱ ብሩህ አእምሮዎች ስለ አቶም አለመከፋፈል ከጥንት የመጣ ሀሳብ ነበራቸው ማለት ይቀራል።
18-19ኛው ክፍለ ዘመን ጥናቶች
18ኛው ክፍለ ዘመን በቁስ አካል የመጀመሪያ ደረጃ መዋቅር መስክ ላይ በከባድ ግኝቶች የታጀበ ነበር። እንደ አንትዋን ላቮይሲየር ፣ ሚካሂል ሎሞኖሶቭ እና ጆን ዳልተን ያሉ ሳይንቲስቶች ላደረጉት ጥረት ትልቅ ምስጋና ይግባው ። አንዳቸው ከሌላው ነፃ ሆነው፣ አቶሞች በእርግጥ መኖራቸውን ማረጋገጥ ችለዋል። የውስጣዊ መዋቅራቸው ጥያቄ ግን ክፍት ሆኖ ቆይቷል። የ 18 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ በሳይንስ ዓለም ውስጥ በዲአይ ሜንዴሌቭ የወቅቱ የኬሚካላዊ አካላት ስርዓት ግኝት እንደዚህ ያለ ጉልህ ክስተት ነበር ። ይህ የዚያን ጊዜ በእውነት ኃይለኛ ግኝት ነበር እና ሁሉም አተሞች አንድ አይነት ተፈጥሮ እንዳላቸው፣ እርስ በእርሳቸው የተያያዙ መሆናቸውን በመረዳት ላይ መጋረጃውን አነሳ። በኋላ፣ በ19ኛው ክፍለ ዘመን፣ ሌላው አስፈላጊ እርምጃ የአቶምን አወቃቀሩን ወደ መፍታት የሚያስችል እርምጃ አንዳቸውም ኤሌክትሮን እንደያዙ ማረጋገጫ ነበር። የዚህ ዘመን ሳይንቲስቶች ሥራ ለ20ኛው ክፍለ ዘመን ግኝቶች ለም መሬት አዘጋጅቷል።
የቶምሰን ሙከራዎች
እንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ጆን ቶምሰን በ1897 አተሞች አሉታዊ ቻርጅ ያላቸው ኤሌክትሮኖች እንደያዙ አረጋግጧል። በዚህ ደረጃ አቶም የማንኛውንም ንጥረ ነገር የመከፋፈል ገደብ ነው የሚሉ የውሸት ሀሳቦች በመጨረሻ ወድመዋል። እንዴትቶምሰን ኤሌክትሮኖች መኖራቸውን ማረጋገጥ ችሏል? ሳይንቲስቱ ባደረጓቸው ሙከራዎች ኤሌክትሮዶችን በጣም አልፎ አልፎ በሚወጡ ጋዞች ውስጥ አስቀምጠው የኤሌክትሪክ ፍሰት አለፉ። ውጤቱም የካቶድ ጨረሮች ነበር. ቶምሰን ባህሪያቸውን በጥንቃቄ አጥንቶ በከፍተኛ ፍጥነት የሚንቀሳቀሱ የተሞሉ ቅንጣቶች ጅረት መሆናቸውን አወቀ። ሳይንቲስቱ የእነዚህን ቅንጣቶች ብዛት እና ክፍያቸውን ማስላት ችሏል። በተጨማሪም የኤሌክትሪክ ኃይል የተፈጥሯቸው መሠረት ስለሆነ ወደ ገለልተኛ ቅንጣቶች ሊለወጡ እንደማይችሉ ተረድቷል. ኤሌክትሮኖች የተገኙት በዚህ መንገድ ነው። ቶምሰን የአተም አወቃቀሩ የመጀመሪያው የአለም ሞዴል ፈጣሪ ነው። በእሱ መሠረት አቶም በአዎንታዊ ቻርጅ የተደረገባቸው ነገሮች ስብስብ ነው፣ በዚህ ውስጥም በአሉታዊ ቻርጅ የተደረገ ኤሌክትሮኖች በእኩል ይሰራጫሉ። ይህ መዋቅር የአተሞችን አጠቃላይ ገለልተኝነት ያብራራል፣ ምክንያቱም ተቃራኒ ክፍያዎች እርስ በርሳቸው ስለሚመጣጠኑ። የጆን ቶምሰን ሙከራዎች ስለ አቶም አወቃቀሩ ተጨማሪ ጥናት ጠቃሚ ሆኑ። ሆኖም፣ ብዙ ጥያቄዎች መልስ አላገኘም።
ራዘርፎርድ ምርምር
Thomson ኤሌክትሮኖች መኖራቸውን አወቀ፣ነገር ግን በአቶሙ ውስጥ አዎንታዊ ቻርጅ የተደረገባቸው ቅንጣቶችን ማግኘት አልቻለም። ኤርነስት ራዘርፎርድ በ1911 ይህን አለመግባባት አስተካክሏል። በሙከራዎች ወቅት በጋዞች ውስጥ የአልፋ ቅንጣቶችን እንቅስቃሴ በማጥናት በአቶሙ ውስጥ በአዎንታዊ መልኩ የሚሞሉ ቅንጣቶች መኖራቸውን አወቀ። ራዘርፎርድ ጨረሮች በጋዝ ውስጥ ወይም በቀጭኑ ብረት ውስጥ በሚያልፉበት ጊዜ ጥቂት ቁጥር ያላቸው ንጥረ ነገሮች ከእንቅስቃሴው አቅጣጫ በጣም ይርቃሉ። እነሱ በትክክል ወደ ኋላ ተጥለዋል. ሳይንቲስቱ ገምቶታል።ይህ ባህሪ የሚብራራው በአዎንታዊ ኃይል ከተሞሉ ቅንጣቶች ጋር በመጋጨቱ ነው። እንደነዚህ ያሉት ሙከራዎች የፊዚክስ ሊቃውንት የራዘርፎርድን የአተም መዋቅር ሞዴል እንዲፈጥሩ አስችሏቸዋል።
ፕላኔታዊ ሞዴል
አሁን የሳይንቲስቱ ሃሳቦች በጆን ቶምሰን ከተገመቱት ግምቶች በተወሰነ መልኩ የተለዩ ነበሩ። የአተሞች ሞዴሎቻቸውም የተለያዩ ሆነዋል። የራዘርፎርድ ተሞክሮ በዚህ አካባቢ ሙሉ በሙሉ አዲስ ንድፈ ሐሳብ እንዲፈጥር አስችሎታል። የሳይንስ ሊቃውንት ግኝቶች ለቀጣይ የፊዚክስ እድገት ወሳኝ ጠቀሜታ ነበሩ. የራዘርፎርድ ሞዴል አቶም በመሃል ላይ የሚገኝ ኒውክሊየስ እና ኤሌክትሮኖች በዙሪያው የሚንቀሳቀሱ መሆናቸውን ይገልጻል። ኒውክሊየስ አዎንታዊ ክፍያ አለው, እና ኤሌክትሮኖች አሉታዊ ክፍያ አላቸው. የራዘርፎርድ የአተም ሞዴል ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ዙሪያ የሚሽከረከሩትን አንዳንድ ዱካዎች - ምህዋሮችን አስቧል። የሳይንቲስቱ ግኝት የአልፋ ቅንጣቶች መዛባት ምክንያቱን ለማብራራት እና የአቶም የኑክሌር ንድፈ ሃሳብ እድገት ተነሳሽነት ሆነ። በራዘርፎርድ የአተም ሞዴል፣ በፀሐይ ዙሪያ ያሉ የፕላኔቶች እንቅስቃሴ ጋር ተመሳሳይነት አለ። ይህ በጣም ትክክለኛ እና ግልጽ ንጽጽር ነው። ስለዚህ፣ የራዘርፎርድ ሞዴል፣ አቶም በኒውክሊየስ ምህዋር ውስጥ የሚንቀሳቀስበት፣ ፕላኔታዊ ተብሎ ይጠራ ነበር።
በኒልስ ቦህር የሚሰራ
ከሁለት አመት በኋላ ዴንማርካዊው የፊዚክስ ሊቅ ኒልስ ቦህር ስለ አቶም አወቃቀር ሀሳቦችን ከብርሃን ፍሰት የኳንተም ባህሪያት ጋር ለማጣመር ሞክሯል። የራዘርፎርድ የኒውክሌር አምሳያ አቶም ሳይንቲስቱ የአዲሱ ንድፈ ሐሳብ መሠረት አድርገው አስቀምጠውታል። ቦህር እንዳለው አተሞች በኒውክሊየስ ዙሪያ በክብ ምህዋር ይሽከረከራሉ። እንዲህ ያለው የእንቅስቃሴ አቅጣጫ ወደ መፋጠን ያመራል።ኤሌክትሮኖች. በተጨማሪም የእነዚህ ቅንጣቶች የኩሎምብ መስተጋብር ከአቶሙ መሃል ጋር ከኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴ የሚነሱትን የቦታ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ለመጠበቅ የኃይል መፈጠር እና ፍጆታ አብሮ ይመጣል። በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች ውስጥ, አሉታዊ የተከሰቱ ቅንጣቶች አንድ ቀን በኒውክሊየስ ላይ መውደቅ አለባቸው. ነገር ግን ይህ አይከሰትም, ይህም የአተሞችን እንደ ስርዓቶች የበለጠ መረጋጋት ያሳያል. ኒልስ ቦህር በማክስዌል እኩልታዎች የተገለጹት የክላሲካል ቴርሞዳይናሚክስ ህጎች በ intraatomic ሁኔታዎች ውስጥ እንደማይሰሩ ተገነዘበ። ስለዚህ ሳይንቲስቱ በአለም የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ውስጥ የሚሰሩ አዳዲስ ቅጦችን የማውጣት ስራውን አዘጋጅቷል።
የቦህር ፖስቶች
በአብዛኛው የራዘርፎርድ ሞዴል በመኖሩ፣ አቶም እና ክፍሎቹ በሚገባ የተጠኑ በመሆናቸው ኒልስ ቦህር ወደ ፖስቱላቶቹ አፈጣጠር መቅረብ ችሏል። የመጀመርያው አቶም ኃይሉን የማይቀይርባቸው፣ ኤሌክትሮኖች አቅጣጫቸውን ሳይለውጡ በመዞሪያቸው ውስጥ ይንቀሳቀሳሉ ይላሉ። በሁለተኛው ፖስትላይት መሰረት ኤሌክትሮን ከአንድ ምህዋር ወደ ሌላ ሲንቀሳቀስ ሃይል ይለቃል ወይም ይጠባል። በቀድሞው እና በሚቀጥሉት የአተም ግዛቶች ሃይሎች መካከል ካለው ልዩነት ጋር እኩል ነው. በዚህ ሁኔታ ኤሌክትሮን ወደ ኒውክሊየስ ቅርብ ወደሆነ ምህዋር ከዘለለ ሃይል (ፎቶ) ይወጣል እና በተቃራኒው። ምንም እንኳን የኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴ በክበብ ውስጥ በጥብቅ ከሚገኝ የምሕዋር አቅጣጫ ጋር ብዙም ተመሳሳይነት ባይኖረውም ፣ የቦህር ግኝት ስለ አንድ አገዛዝ መኖር ጥሩ ማብራሪያ ሰጥቷል።የሃይድሮጅን አቶም ስፔክትረም. በተመሳሳይ ጊዜ በጀርመን ይኖሩ የነበሩት የፊዚክስ ሊቃውንት ሄርትዝ እና ፍራንክ የኒልስ ቦህር አስተምህሮ ስለ አቶሚክ ቋሚ እና የተረጋጋ ግዛቶች መኖር እና የአቶሚክ ኢነርጂ እሴቶችን የመቀየር እድልን አረጋግጠዋል።
የሁለት ሳይንቲስቶች ትብብር
በነገራችን ላይ፣ ራዘርፎርድ የኒውክሊየስን ክፍያ ለረጅም ጊዜ ሊወስን አልቻለም። የሳይንስ ሊቃውንት ማርስደን እና ጋይገር የኤርነስት ራዘርፎርድ መግለጫዎችን እንደገና ለማጣራት ሞክረዋል እና በዝርዝር እና በጥንቃቄ በተደረጉ ሙከራዎች እና ስሌቶች ምክንያት የአቶም በጣም አስፈላጊ ባህሪ የሆነው አስኳል ነው ወደሚል ድምዳሜ ደርሰዋል። በውስጡ ያተኮረ ነው. በኋላ ላይ የኒውክሊየስ ክፍያ ዋጋ በዲ. I. Mendeleev አካላት ወቅታዊ ስርዓት ውስጥ ካለው የንጥረ ነገር መደበኛ ቁጥር ጋር በቁጥር እኩል መሆኑን ተረጋግጧል። የሚገርመው ነገር ኒልስ ቦህር ብዙም ሳይቆይ ራዘርፎርድን አገኘና በእሱ አመለካከት ሙሉ በሙሉ ተስማማ። በመቀጠልም ሳይንቲስቶች በአንድ ላቦራቶሪ ውስጥ ለረጅም ጊዜ አብረው ሠርተዋል. የራዘርፎርድ ሞዴል፣ አቶም እንደ ሥርዓት አንደኛ ደረጃ የተሞሉ ቅንጣቶችን ያቀፈ ነው - ይህ ሁሉ ኒልስ ቦህር ፍትሃዊ እንደሆነ ይቆጠር ነበር እና የኤሌክትሮኒካዊ ሞዴሉን ለዘላለም ወደ ጎን ትቷል። የሳይንስ ሊቃውንት የጋራ ሳይንሳዊ እንቅስቃሴ በጣም ስኬታማ እና ፍሬ አፍርቷል. እያንዳንዳቸው የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን ባህሪያት በማጥናት ለሳይንስ ጉልህ ግኝቶችን አድርገዋል. ራዘርፎርድ በኋላ ፈልጎ የኒውክሌር መበስበስ እድል እንዳለው አረጋግጧል፣ ይህ ግን ለሌላ መጣጥፍ ርዕስ ነው።
