ФІЗИКА. Вчимося розв'язувати задачі. "СУЧАСНА ФІЗИКА". Компенсаційний курс

Розділ 20. Будова атома

20.1. Ядерна модель атома

Те, що атом має певну внутрішню будову, стало очевидним після відкриття електрона – елементарної частинки, що входить до складу атома. Електрон має негативний електричний заряд e=1,61019 Кл і масу m=9,11031 кг.

Атоми в цілому електрично нейтральні. Це означає, що окрім електронів до складу атома входить позитивно заряджена речовина. Експерименти по визначенню розподілу маси і заряду позитивної речовини атома (досліди Резерфорда) призвели до відкриття атомного ядра.

Атомне ядро - це "серцевина" атома, у якій зосереджений позитивний заряд і майже вся (~ 99,95 %) маса атома.

Розміри ядра приблизно у 1000 раз менші за розміри атома і не перевищують величини 1014 м. Це означає, що електрони атома розташовуються поза межами ядра на дуже великих (у порівнянні з розмірами ядра) відстанях і перебувають у русі. Для того, щоб не впасти на ядро під дією кулонівської сили притягання, електрони повинні рухатися навколо нього.

Швидкість цього так званого орбітального руху v106 м/с, а частота ν1014 с1. При такій частоті обертання заряд електронів нібито "розмазується" і утворює "електронну хмару" або електронну оболонку, що оточує ядро атома.

Таким чином, атом складається з масивного позитивного ядра і негативної електронної оболонки, яка оточує це ядро. Тому розміри і більшість фізичних і хімічних властивостей атомів визначаються розмірами і будовою електронних оболонок.

Зазначені уявлення про будову атома називають ядерною моделлю атома.