معلومات

تاريخ موجز للنظرية الذرية

تاريخ موجز للنظرية الذرية


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

النظرية الذرية هي وصف علمي لطبيعة الذرات والمادة التي تجمع بين عناصر الفيزياء والكيمياء والرياضيات. وفقًا للنظرية الحديثة ، تتكون المادة من جزيئات صغيرة تسمى الذرات ، والتي تتكون بدورها من جسيمات دون ذرية. ذرات عنصر معين متطابقة في كثير من النواحي ومختلفة عن ذرات العناصر الأخرى. تتحد الذرات بنسب ثابتة مع ذرات أخرى لتكوين جزيئات ومركبات.

لقد تطورت النظرية مع مرور الوقت ، من فلسفة الذرية إلى ميكانيكا الكم الحديثة. إليكم تاريخ موجز للنظرية الذرية:

الذرة والذرة

artpartner-images / صور غيتي

نشأت النظرية الذرية كمفهوم فلسفي في الهند واليونان القديمة. كلمة "ذرة" تأتي من الكلمة اليونانية القديمة ATOMOS، وهذا يعني غير قابل للتجزئة. وفقًا للذرية ، تتكون المادة من جزيئات منفصلة. ومع ذلك ، كانت النظرية واحدة من العديد من التفسيرات للمادة ولم تستند إلى البيانات التجريبية. في القرن الخامس قبل الميلاد ، اقترح Democritus أن المسألة تتكون من وحدات غير قابلة للتجزئة تسمى الذرات. قام الشاعر الروماني لوكريتيوس بتسجيل الفكرة ، لذلك نجا عبر العصور المظلمة للنظر فيها لاحقًا.

نظرية دالتون الذرية

صور جوية / غيتي

استغرق الأمر حتى نهاية القرن الثامن عشر حتى يقدم العلم دليلًا ملموسًا على وجود الذرات. في عام 1789 ، صاغ أنطوان لافوازييه قانون الحفاظ على الكتلة ، والذي ينص على أن كتلة منتجات التفاعل هي نفس كتلة المواد المتفاعلة. بعد عشر سنوات ، اقترح جوزيف لويس بروست قانون أبعاد محددة ، والتي تنص على أن كتل العناصر في مركب تحدث دائما في نفس النسبة.

لم تشر هذه النظريات إلى الذرات ، لكن جون دالتون بنى عليها لتطوير قانون ذو أبعاد متعددة ، والذي ينص على أن نسب كتل العناصر في المركب هي أعداد صغيرة كاملة. قانون دالتون بنسب متعددة مستمد من البيانات التجريبية. اقترح أن يتكون كل عنصر كيميائي من نوع واحد من الذرة التي لا يمكن تدميرها بأي وسيلة كيميائية. عرضه الشفوي (1803) والنشر (1805) يمثل بداية النظرية الذرية العلمية.

في عام 1811 ، قام أميديو أفوغادرو بتصحيح مشكلة في نظرية دالتون عندما اقترح أن تحتوي كميات متساوية من الغازات في درجة حرارة وضغط متساوية على نفس عدد الجزيئات. أتاح قانون أفوغادرو تقدير الكتل الذرية للعناصر بدقة وتمييزًا واضحًا بين الذرات والجزيئات.

تم تقديم مساهمة مهمة أخرى للنظرية الذرية في عام 1827 من قبل عالم النبات روبرت براون ، الذي لاحظ أن جزيئات الغبار العائمة في الماء تبدو وكأنها تتحرك بشكل عشوائي دون سبب معروف. في عام 1905 ، افترض ألبرت أينشتاين أن الحركة البراونية كانت بسبب حركة جزيئات الماء. النموذج والتحقق من صحتها في عام 1908 من قبل جان بيرين تدعم النظرية الذرية ونظرية الجسيمات.

نموذج حلوى البرقوق ونموذج راذرفورد

مهاو كوليك / مكتبة الصور العلمية / صور غيتي

حتى هذه المرحلة ، كان يعتقد أن الذرات هي أصغر وحدات المادة. في عام 1897 ، جي. اكتشف طومسون الإلكترون. كان يعتقد أن الذرات يمكن تقسيمها. نظرًا لأن الإلكترون يحمل شحنة سالبة ، فقد اقترح نموذجًا للحلوى على البرقوق للذرة ، حيث تم دمج الإلكترونات في كتلة ذات شحنة موجبة لإنتاج ذرة محايدة كهربائيًا.

أرنست رذرفورد ، أحد طلاب طومسون ، دحض نموذج بودنغ البرقوق في عام 1909. ووجد رذرفورد أن الشحنة الإيجابية للذرة ومعظم كتلتها كانت في مركز أو نواة الذرة. ووصف نموذجًا لكواكب تدور فيه الإلكترونات حول نواة صغيرة موجبة الشحنة.

نموذج بوهر للذرة

مارك غارليك / SPL / غيتي إيماجز

كان راذرفورد على المسار الصحيح ، لكن نموذجه لم يستطع تفسير أطياف الانبعاث والامتصاص للذرات ، ولا لماذا لم تصطدم الإلكترونات بالنواة. في عام 1913 ، اقترح نيلز بوهر نموذج بوهر ، الذي ينص على أن الإلكترونات تدور حول النواة فقط على مسافات محددة من النواة. وفقًا لنموذجه ، لم تتمكن الإلكترونات من الالتحام داخل النواة ، ولكن يمكنها أن تقفز قفزات نوعية بين مستويات الطاقة.

النظرية الذرية الكمية

جيمي فارانت / جيتي

أوضح نموذج بوهر الخطوط الطيفية للهيدروجين لكنه لم يمتد إلى سلوك الذرات باستخدام إلكترونات متعددة. وسعت العديد من الاكتشافات من فهم الذرات. في عام 1913 ، وصف فريدريك سودي النظائر ، التي كانت أشكالًا لذرة عنصر واحد تحتوي على أعداد مختلفة من النيوترونات. تم اكتشاف النيوترونات في عام 1932.

اقترح لويس دي برولي سلوكًا شبيهًا بالجسيمات المتحركة ، والتي وصفها إروين شرودنجر باستخدام معادلة شرودنجر (1926). وهذا بدوره أدى إلى مبدأ عدم اليقين الذي وضعه ويرنر هايزنبرغ (1927) ، والذي ينص على أنه من غير الممكن أن يعرف في نفس الوقت موقع وزخم الإلكترون.

أدت ميكانيكا الكم إلى نظرية ذرية تتكون فيها الذرات من جزيئات أصغر. يمكن العثور على الإلكترون في أي مكان في الذرة ، ولكن يوجد أكبر احتمال في المدار الذري أو مستوى الطاقة. فبدلاً من المدارات الدائرية لنموذج راذرفورد ، تصف النظرية الذرية الحديثة المدارات التي قد تكون كروية ، أو على شكل دمبل ، إلخ. بالنسبة للذرات التي تحتوي على عدد كبير من الإلكترونات ، تدخل التأثيرات النسبية في الاعتبار ، لأن الجزيئات تتحرك في جزء صغير من السرعة الضوء.

لقد وجد العلماء المعاصرون جزيئات أصغر تتكون من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات ، على الرغم من أن الذرة تظل أصغر وحدة للمادة لا يمكن تقسيمها باستخدام الوسائل الكيميائية.


شاهد الفيديو: شرح مبسط لـ نظرية التناظر الفائق في علم الجزيئات الذرية Supersymmetry (قد 2022).