Ontwikkeling van atoomtheorie van het atoom van Dalton tot kwantummechanica

De atoomtheorie is ontstaan ​​uit de nieuwsgierigheid van Griekse filosofen in enkele eeuwen voor Christus, zoals Leucippus en Democritus, die beweerden dat alle materie uit deeltjes bestaat die niet opnieuw kunnen worden verdeeld.

Het idee dat door Democritus wordt overgebracht, stelt dat als een materiaal in kleinere delen wordt verdeeld, het weer opnieuw wordt verdeeld, waarbij een heel klein deel dat niet opnieuw kan worden verdeeld of niet kan worden vernietigd een atoom wordt genoemd (van het woord Atomos in het Grieks verdeeld).

Dus filosofische ideeën over atoomtheorie werden pas in het begin van de 18e eeuw geaccepteerd, totdat John Dalton uiteindelijk een verklaring gaf van de atoomtheorie op basis van fundamentele chemische wetten, de wet van behoud van massa, de wet van constante verhoudingen en de wet van veelvouden van verhoudingen.

Daltons atoomtheorie

De ontwikkeling van de atoomtheorie werd voor het eerst geïnitieerd door John Dalton in 1803 tot 1808. John Daton verklaarde dat

1. Elk element bestaat uit kleine deeltjes die atomen worden genoemd
2. Alle atomen van hetzelfde element zijn identiek, maar de atomen van andere elementen verschillen van andere elementen
3. Atomen zijn ondeelbaar en kunnen niet worden gecreëerd of vernietigd door chemische reacties.
4. Verbindingen worden gevormd door de combinatie van atomen van verschillende elementen met specifieke atoomverhoudingen

Het atomaire model van Dalton wordt beschreven als een massieve bal of biljartbal, zoals hieronder weergegeven.

JJ Thomson's Atomic Theory

De atoomtheorie van JJ Thomson ontstond in 1897 toen hij experimenteerde met kathodestralen. In zijn experimenten kunnen kathodestralen worden afgebogen door een magnetisch veld of een elektrisch veld. De elektrisch geladen kathodestralen kunnen worden afgebogen naar de positief geladen polen zodat de kathodestralen negatief geladen worden.

Welnu, dit negatief geladen deeltje verwijst naar de ontdekking van elektronen en JJ Thomson stelde dat atomen bestaan ​​uit negatief geladen elektronen.

JJ Thomsons model van het atoom wordt afgebeeld als een bol met elektronen die als rozijnenbrood verspreid zijn. Deze rozijnen zijn elektronen terwijl het brood een positief geladen bal is.

Lees ook: Neolithicum: beschrijvingen, kenmerken, tools en legacy

Rutherford's Atomic Theory

In 1911 voerde Ernest Rutherford een experiment uit door een positief geladen α-deeltje op een dunne gouden plaat te schieten.

Uit deze experimenten ontdekte hij dat de meeste deeltjes door de gouden plaat drongen, waarna sommige werden afgebogen en weerkaatst.

Geconcludeerd kan worden dat het Rutherford-atoommodel bestaat uit atomen die meestal lege ruimte zijn in de vorm van een vaste, positief geladen kern, de atoomkern genaamd, en negatief geladen elektronen die rond de atoomkern draaien.

Bohr's Atomic Theory

In 1913 stelde Niels Bohr het idee van een atomair model voor om het fenomeen van verstrooiing van licht van elementen bij blootstelling aan een vlam of hoge spanning te verklaren.

Het Bohr-atomaire model is specifiek een model van het waterstofatoom om het fenomeen van het waterstofatoomlijnspectrum te verklaren. Bohr verklaarde dat negatief geladen elektronen op verschillende afstanden rond de positief geladen kern bewegen op dezelfde manier als de banen van de planeten rond de zon.

Welnu, het Bohr-model van het atoom staat ook bekend als het zonnestelselmodel. In dit model bevindt elk elektronenbaanpad zich op een ander energieniveau, waarbij hoe verder het baanpad van de kern verwijderd is, hoe hoger het energieniveau. Het baanpad van deze elektronen wordt een elektronenschil genoemd. Als een elektron van een buitenbaan naar een diepere baan valt, hangt het uitgestraalde licht af van de energieniveaus van de twee baanbanen.

Kwantummechanica-theorie

De theorie van de kwantummechanica begon met de "ultraviolette catastrofe" tegen het einde van de 19e eeuw. Bij hoge frequenties zou de straling van het zwarte lichaam van immense en zelfs oneindige waarde zijn. Max Planck slaagde erin een eenvoudige formule te vinden over straling van zwarte lichamen om het probleem van deze ultraviolette catastrofe op te lossen.

Hoewel eenvoudig, ligt deze ontdekking ten grondslag aan de geboorte van de kwantumfysica in het begin van de 20e eeuw.

Lees ook: Formules voor stijladviseurs en voorbeelden van vragen + discussie

Tegelijkertijd stuurde Albert Einstein in 1905 een paper naar Planck met daarin het idee van het foto-elektrisch effect. Einsteins ideeën bewezen de eenvoudige formule van Planck en bewezen dat licht zich gedraagt ​​als deeltjes. Daarna was er een natuurkundige uit de Verenigde Staten, Arthur Compton genaamd, die deelnam aan het bewijs dat licht twee gedragingen heeft, namelijk deeltjes en golven.

Na verloop van tijd slaagde Louis de Broglie erin om het lineaire momentum van een golf te formuleren. Dit is wat ervoor zorgt dat een golf zich ook gedraagt ​​als een deeltje.

In 1924 bedacht Wolfgang Pauli een verbod. Een verbod dat niet toestaat dat twee of meer elektronen dezelfde vier kwantumgetallen hebben (adressen van elektronen in atomen).

Enkele maanden later slaagde Erwin Schrodinger er in de winter in om een ​​geweldig idee van golven te bedenken, namelijk de golfvergelijking . Het idee van de golf van Schrödinger lijkt echter het klassieke idee dat twijfel begon te doen herleven.

Op dat moment vond Schrodinger alleen een grof idee van de golfvergelijking die hij had ontdekt. Zelfs hij wist niet wat hij had gevonden.

Het mysterie van de Schrodinger-vergelijking was eindelijk opgelost toen Max Born zijn ideeën over de waarschijnlijkheid van golven publiceerde. Born legde uit dat de golfregel van Schrödinger onzeker of probabilistisch is.

Omdat hij voelde dat zijn ideeën nonchalant werden opgevat, maakte Schrodinger een experimentele analogie die hij " de kat van Schrödingers " noemde .

Hoewel er op dat moment onenigheid bestond tussen natuurkundigen vanwege meningsverschillen, werden ze uiteindelijk verenigd in een Solvay-conferentie die werd geïnitieerd door Ernest Solvay om een ​​nieuw idee te bespreken om de klassieke ideeën die begonnen te twijfelen te vervangen door een wetenschap genaamd Quantum Mechanics of Quantum Physics .

Dus de ontwikkeling van atoomtheorie van de atoomtheorie van Dalton tot de kwantummechanica-theorie. Zou handig kunnen zijn!