Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Atom - Atomernas byggstenar - Atommodeller
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
29
Atom
30
härom först nåddes. Upptäckten av
katodstrå-larna (J. Plücker, 1858) och studiet av deras
egenskaper förde till elektronbegreppet, i det att
man kunde visa, att katodstrålarna bestodo av
snabba, negativt elektriskt laddade partiklar,
elektroner, med en massa endast utgörande 1/1,846
av den lättaste a:s, väte-ars, massa. Att
elektronerna alla äro bärare av samma elektriska
laddning, en elektricitets-a., framgick av studiet av
elektr olys fenomenen. Som redan 1881 påpekades
av H. v. Helmholtz och J. Stoney, är det endast
genom detta antagande möjligt att förklara
Fara-days 2:a elektrolytiska lag. Man har också
kunnat bestämma elektronladdningens storlek, vilket
först utfördes av amerikanen R. A. Millikan
(1912), senare av en rad andra forskare enl.
skilda metoder. Elementarladdningens storlek
uppgår enl. de senaste mätningarna till 4,80 . io’10
elektrostatiska laddningsenheter. Strålar av
positivt laddade partiklar, s. k. kanalstrålar,
upptäcktes i elektriska urladdningar av E. Goldstein
(1886), och man har kunnat visa, att de bestå
av a. el. molekyler med en laddning av en el.
flera positiva laddningsenheter, a.- el.
molekyljoner. Genom dessa undersökningar blev det
uppenbart, att a. voro sammansatta av elektriska
laddningsbärare, av vilka de positiva samtidigt
voro bärare av huvudparten av a:s massa.
Atommodeller. Vid sekelskiftet började de
första försöken att skapa a.-modeller på
experimentell väg att göras. Enl. Lord Kelvin (1901)
skulle a. bestå av en positivt laddad sfär med
likformig laddningsfördelning, i vilken elektroner
voro inströdda. Genom att studera
katodstrålar-nas passage genom materiella kroppar fördes P.
Lenard till slutsatsen, att a. äro lätt
genom-trängliga och följaktligen utgöra mycket
spatiösa system. Materien i en a. är koncentrerad
till centra, som Lenard kallade dynamider
och vilka äro omgivna av elektroner. Modellen
kan sägas vara en föregångare till den, som 1911
framställdes av Lord Rutherford. Rutherford
grundade sin a.-modell på studiet av a-partiklarnas
spridning vid deras passage genom tunna
metallfolier. Till följd av sin större massa avlänkas
a-partiklarna ej nämnvärt av elektronerna i a.
men däremot ava:s mera massiva delar.
Rutherford kunde definitivt visa, att större delen av a.
utgöres av tomrum. I ars centrum befinner sig
en positivt elektriskt laddad kärna av ringa
utsträckning, till vilken a:s massa huvudsaki. är
koncentrerad. Försöken gå vo vid handen, att
a-partiklarna kunde närma sig a.-kärnans centrum
intill ett avstånd av io~12 cm. Kärnans diam,
kan alltså högst vara av denna storleksordning.
Eftersom a. utåt är neutral, måste en kärna med
ett visst antal positiva elementarladdningar
omkretsas av lika många negativt laddade elektroner,
vardera med en negativ elementarladdning. Man
fann också snart, att kärnladdningstalet
el. antalet yttre elektroner var lika med
elementets ordningstal i det s. k. periodiska
systemet, det system, i vilket grundämnena (se
d. o.) till följd av sina kemiska egenskaper låta
sig ordnas. Likheten mellan ordningstalet,
Fig. i. a-partiklarnas (r, 2, och 5) avlänkning i
närheten av atomkärnan.
atomnumret el. atomtalet, och
kärnladdningstalet påvisades först av holländaren van
den Broek.
Utgående från Rutherfords föreställningar om
a:s byggnad utvecklade N. Bohr sin berömda
teori för a. genom att frigöra sig från en del
klassiska föreställningar, som saknade stöd i
erfarenheten från mikrokosmos, och i stället
införa betraktelsesätt, härstammande från
kvantumteorien. Enl. den klassiska elektrodynamiken
skulle en elektron, som roterar kring en kärna,
ständigt avgiva energi till sin omgivning i form
av elektromagnetisk strålning på samma sätt som
en radioantenn, i vilken elektriska svängningar
förefinnas, kontinuerligt utstrålar elektriska
vågor. Småningom skulle elektronens energi
minskas så mycket, att elektronen slutl. störtade in i
kärnan. I spetsen för sin teori ställde Bohr två
postulat. Enl. 1 ra postulatet existerar det för
varje a. en diskret skara strålningslösa, s. k.
stationära tillstånd. 2:a postulatet utsäger: då en a.
övergår från ett stationärt tillstånd till ett annat,
emitteras el. absorberas strålning, vars frekvens
v bestämmes av relationen E"—E’ = h’ v
(bohrska frekvensvillkoret), där h
är Plancks konstant, E’ och E" a:s energi i de
båda tillstånden, övergår således en elektron
från en energirikare till en energifattigare bana,
utsändes överskottsenergien i form av enfärgad,
monokromatisk, strålning, svarande mot en viss
emissionslinje i ars spektrum. A:s energiändring
är således lika med energien hos det ljuskvantum,
som därvid utsändes. Medan uppkomsten av en
emissionslinje är förbunden med elektronsprång
från en högre till en lägre energinivå, svarar mot
en absorptionslinje ett elektronsprång från en
lägre till en högre energinivå, varvid i senare
fallet den av a. mottagna energien tages från det
absorberade ljuskvantumet. Energien kan också
tillföras på annat sätt, t. ex. genom
elektronstötar, och man har därvid direkt kunnat visa, att
minskningen av elektronernas rörelseenergi är lika
med energidifferensen mellan ars tillstånd efter
och före stöten. I det enklaste fallet finnes
endast en enda elektron kretsande kring a.-kärnan.
Så är fallet vid väte, som av alla element är det
enklast uppbyggda. Väte-a.-kärnan måste
således ha en positiv elementarladdning.
Väte-a.-kär-nan utgör en elementarpartikel, som fått namnet
proton. Bohr utvecklade först teorien för
väte-a. Från den klassiska teorien hämtade Bohr
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
