Atom Modelinin Gelişimi
Animasyonda atomun yapısıyla ilgili günümüze kadar ortaya çıkan başlıca görüşler ve teoriler tanıtılıyor.
Kimya
Etiketler
atom modeli, Demokritos, Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, Sommerfeld, Heisenberg, Schrödinger, atom çekirdeği, elektron bulutu, atom yapısı, proton, elektron, nötron, temel parçacıklar, atomos, uyarma, spektrum, kuantum mekaniği, kimya
İlgili ekstralar
Görüntüler
Demokritos
Demokritos ve öğretmeni, Leukkipos'a göre madde küçük, bölünemeyen parçacıklar olan atomlardan oluşur. Atomlar, yok edilemez ve yeniden yaratılamazlar, yani ezeli ve ebedidirler; boyutları ve şekilleri farklı olabilir ve küçük kancalar ile birbirlerine bağlanırlar. Atomların özellikleri maddelerin özelliklerini belirler. Örneğin, animasyonda gösterilen kancalı yuvarlak atomlardan oluşan maddelerin acı tadı vardır ve yapışkandır. Tatlı maddelerin atomları küçük ve yuvarlaktır, bu nedenle çeşitli maddelerin içine sızıp tatlarını değiştirebilirler.
Bugün bu naif atom modelinin artık doğru olmadığını biliyoruz, buna rağmen bu teori bilim tarihinin önemli adımıdır, çünkü ilk olarak bu dönemde, MÖ 5-4. yüzyılda maddenin sürekliliği olmayan elemanlardan oluştuğu düşüncesi ortaya atıldı.
Dalton
İngiliz bilim adamı John Dalton'a göre farklı bileşikler farklı atomların karışımıdır. O atomları parçalanamayan küçük kürecikler olarak ifade etmiştir. Atom modeli aslında Demokritos'un atom modelinin geliştirilmiş halidir. Dalton'a göre maddenin hali atomların arasındaki mesafeye bağlıdır.
Daha sonra atomların bölünemez olmadığı ortaya çıkmasına rağmen var olduklarını savunarak Dalton bilimin gelişmesine büyük ölçüde katkıda bulunmuştur.
Thomson
19. yüzyılın sonunda atomların bölünmezliğini savunan teorinin doğru olmadığı anlaşıldı.
Yüzyılın başında, İngiliz fizikçi Joseph John Thomson katot ışınlarının negatif yüklü parçacıklardan oluştuğunu fark ederek elektronların var olduğunu tespit etti.
Çeşitli deneylerde herhangi bir elementin atomlarından elektronların çıkarılabildiğini ve böylece tüm atomların elektronlar içerdiğini gözlemledi. Atom elektriksel yüke sahip olmadığından negatif yüklü elektronların pozitif yüklü bir maddenin içine gömülü olduğu varsayılmıştır, bu yüzden bu modele "üzümlü kek modeli" de denilmektedir.
Rutherford
Ernest Rutherford'un deneyinde bir altın folyoya pozitif yüklü alfa parçacıkları, yani helyum atom çekirdekleri hedeflendi. Alfa taneciklerinin çoğu folyodan engelsiz bir şekilde geçti, birçoğu yön değiştirerek geçti ve birkaçı folyodan geri yansıdı. Thomson'un atom modeli doğru olsaydı alfa tanecikleri yavaş, ama yönlerini değiştirmeden metalden geçerdi. Yaptığı deneyin sonucu ancak altın atomlarının ağırlığının büyük çoğunluğunun oldukça küçük bir alan içinde yoğunlaşması durumunda mümkündür. Bunlara dayanarak Rutherford, elektronların pozitif yüklü atom çekirdeğinin etrafında dairesel yörüngede dolandığını savunan atom modelini geliştirdi ve 1911 yılında yayınladı. Atom çekirdeğinin çapı atomun çapının yaklaşık on binde biridir.
Bohr
Hesaplamalara göre Rutherford'un atom modelinde çekirdeğin etrafında dolaşan elektronlar enerji yaydıklarından yavaşlayarak eliptik bir yörünge üzerinden atom çekirdeğine düşer. Fakat, biliyoruz ki atomlar çökmez. Bu probleme çözüm olarak ve Rutherford'un modeline dayanarak Niels Bohr 1913 yılında yeni bir atom modeli öne sürdü. Bohr elektronların atom çekirdeğinin etrafında belli yörüngelerde hareket ettiğini düşündü. Bu nedenle eliptik yörünge üzerinde elektronun çekirdeğe düşmesi mümkün değil, ama bir yörüngeden diğer bir yörüngeye sıçrayabilir.
Elektron, foton şeklinde enerji emdiğinde uyarılır ve çekirdekten daha uzak, enerji seviyesi daha yüksek bir yörünge üzerine sıçrar, enerji seviyesi daha düşük bir yörünge üzerine ise foton yayarak ulaşabilir.
Elektron, sadece sıçrama için gerekli enerjiye sahip fotonu emip yayabildiğinden yayınma ve soğurma spektrumu sürekli değildir. Bu teori, hidrojen atomları ile yapılmış deney sonuçlarına tam uyar.
Sommerfeld
Sommerfeld, Bohr atom modelini güncelledi ve 1920 yılında Bohr-Sommerfeld atom modeli denilen teorisini yayınladı. Elektronlar, bu atom modelinde de çekirdeğin etrafında yalnız belirli yörüngeler üzerinde dolaşabilir, ancak yörüngeler eliptik şekil de alabilir.
Heisenberg, Schrödinger
Heisenberg-Schrödinger modeli, kuantum mekaniksel atom modeli olarak da adlandırılır. Kuantum mekaniğine göre parçacıklar belli konuma sahip kürecikler olarak düşünülemez, atomun elektron kabuğunun elektron bulutları olarak ifade edilmesi gerçeğe daha yakındır. Elektron bulutu içinde belirli noktalarda elektronların bulunma ihtimali vardır.
Atomda elektron bulutlarının yoğun olduğu atomik orbitaller bulunur; özel elektron dizilimini gösteren orbitaller s, p, d ve f harfleriyle isimlendirilir.
Evrenin yapısı ve çalışmasıyla ilgili güncel bilgilerimize göre gerçek, bu atom modelinde en uygun şekilde tanımlanmaktadır.
Animasyon
İlgili ekstralar
Animasyonda iki N atomunu birbirine bağlayan bir sigma ve iki pi bağı tanıtılıyor.
Karbon atomlarının arasında hem sigma bağları, hem delokalize pi bağları vardır.
Hidrojen molekülündeki hidrojen atomları kovalent bağ ile bir arada tutulur.
Animasyonda kalsiyum atomundaki s ve p elektron yörüngelerinin yapısı tanıtılıyor.
Bağ tipleriyle ilgili alıştırma.
Animasyonda saydamlık, opaklık, röntgenin çalışma prensibi ve maddelerin ışık emme özelliği tanıtılıyor.
Madde, etkileşimlerine bozonların aracılık ettiği kuarklar ve leptonlardan oluşur.
Bu mükemmel fizikçiler fizik biliminin gelişimine önemli katkılarda bulundu.
Animasyonda elektron mikroskobunun yapısı ve çalışması tanıtılıyor.
Animasyonda evrene bakış açımızı değiştiren ünlü astronomların ve fizikçilerin çalışmaları tanıtılıyor.
Nobel Fizik ve Kimya Ödülü'nü de kazanan Marie Curie büyük olasılıkla bilim tarihinin en iyi bilinen kadınıdır.
Kararsız atom çekirdeklerinin bozunması radyoaktivite olarak adlandırılır.
Rutherford Deneyi, pozitif yüklü atom çekirdeklerinin varlığını kanıtladı. Sonuçlar yeni bir atom modelinin hazırlanmasına yol açtı.
Beyaz renkli, tatlı, suda çözünür, çay şekeri olarak bilinen maddedir.
Atom çekirdeğinin parçalanması sırasında açığa çıkan enerji sivil veya askeri amaçlar için kullanılabilir.
Animasyonda tekerlekli ve kızaklı araç üzerine etki eden kuvvetler tanıtılıyor.