Физика. Лекция 138.Строение атома.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. Мы с вами продолжаем изучение раздела "Электрические явления". Как мы уже знаем, существуют два рода электрических зарядов. Одни мы называем положительными, а другие отрицательными. Где же в теле прячутся эти электрические заряды? Что происходит с телом, когда оно становится наэлектризованным, например, когда мы натираем эбонитовую палочку о шерсть или волосы или стеклянную палочку натираем шелком, либо полиэтиленом. Где прячутся эти электрические заряды? И так давайте зайдем из далека. Мы знаем, что все тела состоят из вещества, вещество состоит из молекул, молекулы состоят из атомов и, следовательно, заряды находятся внутри атомов. И на этой лекции мы с вами об этом подробнее и поговорим.

В 1897 году английский физик Джозеф Джон Томсон изучал электрический ток, т.е. направленное движение электрических зарядов в газах. Томсон обнаружил, что при определенных условиях атомы газа испускают частицы заряд, которых отрицательный и эти частицы получили название электронов. Т.е в 1897 году Томсон открывает электрон и как мы уже говорили на прошлой лекции заряд электрона численно равен заряду элементарной частицы и составляет отрицательную величину равную q = - 1,6х10^-19 Кл. И так, заряд электрона - отрицательный, но атом при этом электрически нейтральный. Следовательно, если электроны вылетают из атома, и атом приобретает положительный заряд. Когда электроны находятся внутри атома, а атом при этом, в целом, электрически нейтрален, значит внутри атома должны содержаться и положительные заряды. И возникает вопрос, что же представляет из себя положительно заряженная часть атома? Как взаимодействует между собой отрицательно заряженный электрон и положительно заряженная часть атома? Каковы размеры положительно-заряженной части атома? Что определяет массу атома? Ответить на все эти вопросы смог физик, который работал в Англии, но сам он по происхождению был из Новой Зеландии, которого звали Эрнест Резерфорд. Эрнест Резерфорд - блестящий экспериментатор, он буквально являлся "отцом" ядерной физики. В своих опытах Резерфорд обнаруживает, то что мы сегодня называем атомным ядром. Давайте поговорим об этом подробнее. И так Резерфорд в 1911 году проводит знаменитый опыт, про который мы сейчас очень кратко расскажем, а подробнее о нем будем говорить, когда будем изучать раздел "физика атомного ядра". И так, Резерфорд проводит опыт, который приводит его к открытию атомного ядра. Каким же образом было открыто атомное ядро?

И так из опыта Резерфорда мы узнали, что атом состоит из ядра, а где же тогда находятся электроны? Электроны находятся вне ядра атома. И в таком случае атом устроен следующим образом...

А теперь давайте поговорим о заряде ядра и размере атома...

Далее поговорим о строении самого ядра...

А теперь давайте попробуем узнать сколько, например, нуклонов находится в ядре атома лития или натрия...сколько протонов? Это можно сделать с помощью периодической системы элементов Менделеева.

И так, мы узнали, как определить количество нуклонов в электрически нейтральном атоме, но, ведь, атом не обязательно может быть электрически нейтральным.

И так, мы с вами в первом приближении достаточно подробно разобрали строение атома, но надо сказать, что на самом деле атом нельзя описывать с помощью той физики, которую мы называем классическая физика. Поведением атомов, поведением электронов в атоме управляют квантовые законы, но к их изучению мы буквально прикоснемся ближе к концу этого курса лекции по физике.

И теперь давайте закрепим, то что мы с вами узнали с помощью решения нескольких простых задач. И так, первая задача-вопрос: во сколько раз масса атома углерода больше массы ядра атома водорода.

Вторая задача на определение числа протонов ядра атома кислорода

Третья задача на определение изменения состояния числа протонов, содержащихся в шаре при сообщении ему дополнительного положительного заряда.

Четвертая задача-вопрос: может ли атом водорода или другого вещества лишиться заряда, равного 0,5 заряда электрона.

Пятая задача-вопрос: металлический шар был разряжен, можно ли сказать, что заряды на шаре исчезли?

И последняя задача-вопрос: исчезли ли разноименные заряды в шарах при их соприкосновении друг с другом.

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, пожалуйста подпишись на канал и поддержи автора.