Δημόκριτος (460-370 π.Χ.) «Κατά σύμβαση υπάρχει γλυκό και πικρό, ζεστό και κρύο…. Στην πραγματικότητα υπάρχουν μόνο άτομα και το κενό».
ΣΧΗΜΑ 1.1 Απεικόνιση των ειδώλων επτά ατόμων ουρανίου σε αποστάσεις μεταξύ τους 0,34 nm με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο (αριστερά). Απεικόνιση των ειδώλων ατόμων πυριτίου με Μικροσκόπιο Σάρωσης Σύριγγας (δεξιά).
Sir William Crooks (1832-1919) Η έρευνα που έκανε για τις καθοδικές ακτίνες άνοιξε το δρόμο για την ανακάλυψη του ηλεκτρονίου.
ΣΧΗΜΑ 1.2 Πειραματική διάταξη που χρησιμοποίησε ο Thomson για την ανακάλυψη του ηλεκτρονίου.
ΣΧΗΜΑ 1.3 (α). Διάταξη παραγωγής καθοδικών ακτίνων. (β). Πειραματική απόδειξη ότι η δέσμη ηλεκτρονίων οδεύει ευθύγραμμα. (γ). Οι καθοδικές ακτίνες εκτρέπονται από ηλεκτρικό πεδίο, το οποίο αποδεικνύει ότι τα ηλεκτρόνια είναι φορτισμένα . (δ) Οι καθοδικές ακτίνες εκτρέπονται από μαγνητικό πεδίο. (ε). Απόδειξη της σωματιδιακής φύσης των ηλεκτρονίων, η δέσμη ηλεκτρονίων κινεί τον τροχό.
ΣΧΗΜΑ 1.4 Το πείραμα της σταγόνας ελαίου.
ΣΧΗΜΑ 1.5 Πειραματική διάταξη για την παραγωγή διαυλικών ακτίνων. ΣΧΗΜΑ 1.5 Πειραματική διάταξη για την παραγωγή διαυλικών ακτίνων.
Η ανακάλυψη του νετρονίου
ΣΧΗΜΑ 1.6 Σχηματική παρουσίαση του ατομικού μοντέλου του «σταφιδόψωμου».
ΣΧΗΜΑ 1.7 Η πειραματική διάταξη των Geiger-Marsden.
ΣΧΗΜΑ 1.8 Διέλευση ενός σωματιδίου α από ένα άτομο του μοντέλου του Thomson. Οι σχετικές μάζες σωματιδίου άλφα και ηλεκτρονίου είναι 700:1.
ΑΤΟΜΙΚΟ ΠΡΟΤΥΠΟ RUTHERFORD- ΤΟ ΑΣΤΑΘΕΣ ΠΛΑΝΗΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ
ΣΧΗΜΑ 1.8 Το πείραμα των Geiger και Marsden και η ερμηνεία του Rutherford για την ατομική δόμηση.
ΣΧΗΜΑ 1.9 Το άτομο του Rutherford καταρρέει: το ηλεκτρόνιο διαγράφει ελικοειδή τροχιά γύρω από τον πυρήνα, εκπέμποντας ακτινοβολία μεταβαλλόμενης συχνότητας.
ΑΤΟΜΙΚΟ ΠΡΟΤΥΠΟ BOHR - ΤΟ ΣΤΑΘΕΡΟ ΠΛΑΝΗΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ
ΣΧΗΜΑ 1.11 Ερμηνεία του φάσματος του H2 με τη θεωρία του Bohr
ΑΤΟΜΙΚΟ ΠΡΟΤΥΠΟ SOMMERFELD - ΤΟ ΠΛΑΝΗΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΜΕ ΤΙΣ ΕΛΛΕΙΨΕΙΣ
Να υπολογιστεί η ενέργεια ιοντισμού του ατόμου του υδρογόνου με βάση τη θεωρία του Bohr. Λύση Η ενέργεια ιοντισμού του ατόμου του υδρογόνου δίνεται από τη σχέση: Εi 1. = Ε –Ε1 Αντικαθιστούμε τα Ε και Ε1, με βάση τη σχέση 1.5.2, οπότε έχουμε: Εi =(-2,18 10-18 J /2)-(-2,18 10-18 J /12)=(0 J + 2,18 10-18 J) Η ενέργεια που υπολογίστηκε αφορά την ενέργεια ενός ατόμου. Για την ενέργεια 1 mol έχουμε: Εi 1 = (2,18 10-18 x 6,022 1023) J mol-1 ή Εi 1 = 1310 kJ mol-1
ΟΙ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΤΟΥ BOHR ΣΧΗΜΑ 1.14 Σχηματική παρουσίαση του ατόμου του υδρογόνου, σύμφωνα με το πρότυπο του Bohr. Το πρωτόνιο θεωρείται ακίνητο, ενώ το ηλεκτρόνιο διαγράφει κυκλική τροχιά γύρω του, με ακτίνα r και ταχύτητα u. Η ηλεκτροστατική έλξη προκαλεί την απαιτούμενη κεντρομόλο επιτάχυνση
αο είναι μια νέα φυσική σταθερά που ονομάζεται ακτίνα Bohr και ισούται με: αο = 0,53 Å.
Στην περίπτωση των υδρογονοειδών
Ο Bohr (δεξία) και ο Rutherford (αριστερά) στήριζαν πνευματικά ο ένας τον άλλο.