İnternette bir atomun resmini arayabilir ve daha önce hiç kimse bir atom görmemiş olsa da bir tane bulacaksınız. Ancak Danimarkalı fizikçi Niels Bohr gibi bir grup farklı bilim adamının çalışması nedeniyle tek bir atomun neye benzediğine dair bir tahminimiz var.
Atomlar, maddenin yapı taşlarıdır - herhangi bir elementin tek bir atomu, doğada günlük hayatta gözlemleyebileceğimiz fizik kurallarına hala uyan en temel varlıktır (atomları oluşturan atom altı parçacıkların kendi özel kuralları vardır) . Bilim adamları, yapılarını kavramsallaştırmadan önce atomların uzun bir süre varlığından şüpheleniyorlardı - eski Yunanlılar bile, evrenin maddesinin o kadar küçük bileşenlerden oluştuğunu düşünüyorlardı ki, daha küçük bir şeye ayrılamayacaklardı ve bu temel birimlere atomos adını verdiler , bu "bölünmemiş" anlamına gelir. 19. yüzyılın sonunda, kimyasal maddelerin çok küçük atomlara ayrılabileceği ve farklı elementlerin atomlarının tahmin edilebilir bir ağırlığa sahip olduğu anlaşıldı.
Ancak daha sonra, 1897'de İngiliz fizikçi JJ Thomson, elektronların var olan en küçük şeyler olduğunu keşfetti. Thomson az önce elektronların var olduğunu varsaydı, ancak elektronların bir atoma tam olarak nasıl uyduğunu çözemedi. En iyi tahmini, atomu, eski bir tatlıda meyve gibi dağılmış negatif yüklü alanlarla süslenmiş pozitif yüklü bir pasta olarak tasvir eden " erikli puding modeli " idi.
1986'da Nobel Kimya Ödülü'nü paylaşan Harvardlı kimyager Dudley Herschbach, "Elektronların negatif elektrik olduğu ve hepsinin aynı kütleye sahip olduğu ve atomlarla karşılaştırıldığında çok küçük olduğu bulundu" diyor "kimyasal temel süreçlerin dinamikleriyle ilgili katkılarından ötürü" , "bir e-postada. "Ernest Rutherford çekirdeği 1911'de keşfetti. Çekirdekler pozitif elektrikti, çeşitli kütlelere sahipti, ancak elektronlardan çok daha büyüktü, ancak boyutları çok küçüktü."
İleriye Doğru Dev Bir Atılım
Niels Bohr, 1912'de akıl hocasının atomun yapısını deşifre etme projesini oyun içinde devralan Rutherford'un öğrencisiydi. Çalışan bir hidrojen atomu modelini bulması sadece bir yılını aldı.
Herschbach, "Bohr'un hidrojen atomu için 1913 modelinde proton çevresinde dairesel elektron yörüngeleri vardı - tıpkı Dünya'nın güneş etrafında yörüngeleri gibi" diyor. Bohr, 1885'te Johann Balmer tarafından bulunan hidrojen atomu spektrumu için basit ve düzenli bir model kullanmıştı. Max Planck tarafından 1900'de bulunan kuantum fikri fikrinden de yararlandı. "
1913'te Bohr'un modeli, atomların ve moleküllerin tanımına yeni doğan kuantum mekaniğinin özelliklerini dahil ettiği için ileriye doğru dev bir adımdı. O yıl, atomların ve moleküllerin oluşumu üzerine üç makale yayınladı: İlki ve en ünlüsü hidrojen atomuna ayrılmıştı ve diğer ikisi, modelini bir çerçeve olarak kullanarak bazı elementleri daha fazla elektronla tanımladı. Hidrojen atomu için önerdiği model, çekirdeğin etrafında hareket eden elektronlara sahipti, ancak yalnızca farklı enerji seviyelerine sahip özel yollarda. Bohr, bir elektronun daha yüksek bir enerji yolundan daha düşük bir enerji yoluna sıçradığında ışığın yayıldığını varsaydı - bu, hidrojenin bir cam tüpte parlamasına neden oldu. Hidrojeni doğru aldı, ama modeli biraz sorunluydu.
Anatoly Svidzinsky, "Model, helyum atomu veya hidrojen molekülü gibi en basit 2 elektronlu sistemler için bile, çok elektronlu atomların temel durum enerjilerinin ve moleküllerin bağlanma enerjilerinin doğru değerini tahmin edemedi" diyor. Texas A&M'deki Kuantum Bilimi ve Mühendisliği Enstitüsü'nde bir profesör olan bir e-posta röportajında. "Dolayısıyla, daha 1913'te, Bohr'un modelinin tam olarak doğru olmadığı açıktı. Bohr'un modeli, hidrojen atomu için bile, atomun temel durumunun sıfır olmayan yörüngesel açısal momentuma sahip olduğunu yanlış bir şekilde tahmin ediyor."
1922 Nobel Ödülü
Kuantum fizikçisi değilseniz elbette ki bu sizin için pek bir anlam ifade etmeyebilir. Bununla birlikte, Bohr'un modeli 1922'de fizikte Nobel Ödülü almak için hızlı bir şekilde izlendi. Ancak Bohr fizik dünyasındaki itibarını pekiştirirken bile, bilim adamları onun modelini geliştiriyorlardı:
Herschbach, "Bohr'un hidrojen atomu modeli, 1916'da Arnold Sommerfeld tarafından geliştirildi" diyor. "Dairesel yörüngelerden gelenlerin yakınında spektrum çizgilerini açıklayan eliptik yörüngeler buldu. Hidrojen atomu için Bohr-Sommerfeld modeli temeldir, ancak kuantum ve görelilik ana yönler haline geldi."
1925 ile 1928 arasında, Werner Heisenberg, Max Born, Wolfgang Pauli, Erwin Schrodinger ve Paul Dirac, Bohr'un atom modelinin çok ötesinde bu yönleri geliştirdiler, ancak onun, bir atomun açık ara en tanınmış modelidir. Kuantum fiziğinin bize vermiş olduğu atomik modeller, elektron gezegenlerle çevrili bir güneşe daha çok ve daha çok modern sanata benziyor. Muhtemelen Bohr modelini hala kullanıyoruz çünkü bu, atom kavramına iyi bir giriş.
Svidzinsky, "1913'te Bohr'un modeli nicelemenin mikro dünyanın tanımına girmenin doğru bir yolu olduğunu gösterdi" diyor. "Böylelikle, Bohr'un modeli bilim insanlarına kuantum mekaniğinin daha da gelişmesini sağlamak için bir yön gösterdi. Yolu biliyorsanız, er ya da geç soruna doğru çözümü bulacaksınız. Bohr'un modeli aşağıdakilerden biri olarak düşünülebilir. kuantum dünyasına giden bir yürüyüş yolu boyunca yön işaretleri. "
Şimdi Bu İlginç
Niels Bohr'un babası Christian Bohr , hiçbir zaman kazanmamış olmasına rağmen, Tıp Fizyolojisi dalında üç farklı Nobel Ödülü'ne aday gösterildi.
