Plomme budding model

I denne model vides atomer at bestå af negativt ladede elektroner. Selvom Thomson kaldte dem “blodlegemer”, blev de mere almindeligt kaldt “elektroner”, som G. J. Stoney foreslog som “grundlæggende enhedsmængde af elektricitet” i 1891. På det tidspunkt vides det, atomer ikke har nogen nettoladning. For at redegøre for dette vidste Thomson atomer også skulle have en kilde til positiv ladning for at afbalancere elektronernes negative ladning. Han betragtede tre sandsynlige modeller, der ville være i overensstemmelse med egenskaberne af atomer, som dengang var kendt:

  1. Hver negativt ladet elektron blev parret med en positivt ladet partikel, der fulgte den overalt i atomet.
  2. Negativt ladede elektroner kredsede om en central region med positiv ladning med samme størrelse som den samlede ladning for alle elektroner.
  3. De negative elektroner besatte et område af rummet, der var ensartet positivt ladet (ofte betragtet som en slags “suppe” eller “sky” med positiv ladning).

Thomson valgte den tredje mulighed som den mest sandsynlige struktur for atomer. Thomson offentliggjorde sin foreslåede model i marts 1904-udgaven af Philosophical Magazine, datidens førende britiske videnskabstidsskrift. I Thomsons opfattelse:

… elementernes atomer består af et antal negativt elektrificerede blodlegemer lukket i en sfære med ensartet positiv elektrificering, …

Med denne model opgav Thomson sin hypotese “nebular atom” fra 1890 baseret på vortexatomteorien, hvor atomer var sammensat af immaterielle hvirvler og antydede, at der var ligheder mellem arrangementet af hvirvler og periodisk regelmæssighed blandt de kemiske grundstoffer .:44–45 Thomson var en klog og praktisk videnskabsmand og baserede sin atommodel på kendt eksperimentel dokumentation for dagen. Hans forslag om en positiv volumenladning afspejler karakteren af hans videnskabelige tilgang til opdagelse, som var at foreslå ideer til at styre fremtidige eksperimenter.

I denne model var elektronernes kredsløb stabile, for når en elektron bevægede sig væk fra centrum af de positivt ladede sfære blev den udsat for et større nettopositiv i nward force, fordi der var mere positiv ladning inde i dens bane (se Gauss lov). Elektroner var frie til at rotere i ringe, som blev yderligere stabiliseret ved interaktioner mellem elektronerne, og spektroskopiske målinger var beregnet til at tage højde for energiforskelle forbundet med forskellige elektronringe. Thomson forsøgte uden succes at omforme sin model for at tage højde for nogle af de store spektrallinjer eksperimentelt kendt for flere elementer.

Blommebuddingmodellen styrede sin studerende, Ernest Rutherford, til at udtænke eksperimenter for yderligere at undersøge sammensætningen atomer. Thomsons model (sammen med en lignende saturnisk ringmodel til atomelektroner fremsat i 1904 af Nagaoka efter James Clerk Maxwells model af Saturnus ringe) var nyttige forløbere for den mere korrekte solsystemlignende Bohr-model. af atomet.

Det sproglige kaldenavn “blomme budding” blev snart tilskrevet Thomsons model, da fordelingen af elektroner inden for dets positivt ladede område af rummet mindede mange forskere om rosiner, der derefter blev kaldt “blommer”. i den almindelige engelske dessert, plomme budding.

I 1909 gennemførte Hans Geiger og Ernest Marsden eksperimenter med tynde ark guld. Deres professor, Ernest Rutherford, forventede at finde resultater i overensstemmelse med Thomsons atommodel. Først i 1911 fortolkede Rutherford korrekt eksperimentets resultater, som antydede tilstedeværelsen af en meget lille kerne med positiv ladning i centrum af guldatomer. . Dette førte til udviklingen af Rutherford-modellen af atomet. Umiddelbart efter at Rutherford offentliggjorde sine resultater, fremsatte Antonius Van den Broek det intuitive forslag om, at atomets atomnummer er det samlede antal ladningsenheder, der er til stede i dets kerne. Henry Moseleys 1913-eksperimenter (se Moseleys lov) tilvejebragte de nødvendige beviser til støtte for Van den Broeks forslag. Den effektive nukleare ladning viste sig at være i overensstemmelse med atomnummeret (Moseley fandt kun en enheds ladningsforskel). Dette arbejde kulminerede i det solsystemlignende (men kvantebegrænsede) Bohr-model af atomet i det samme år, hvor en kerne indeholdende et atomantal positive ladninger er omgivet af et lige antal elektroner i orbitalskaller. Thomsons model styrede Rutherfords eksperimenter, Bohrs model styrede Moseleys forskning.

Leave a Reply

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *