PERRIN ATOMMODEL: KARAKTERISTIKA, POSTULATER - KEMI - 2025

Den atommodel Perrin sammenlignede atomets struktur med en sol system, hvor planeter ville være de negative ladninger og Solen ville være en positiv ladning koncentreret i midten af atomet. I 1895 demonstrerede den fremtrædende franske fysiker overførsel af negative ladninger med katodestråler mod den overflade, de ramte på.

Dermed blev den elektriske natur af katodestråler demonstreret og kaste lys over atomets elektriske natur ved at forstå det som den mindste og udelelige materieenhed. I 1901 foreslog Jean Baptiste Perrin, at tiltrækningen af ​​negative ladninger omkring centrum (positiv ladning) modvirkes af inertiens kraft.

Jean Baptiste Perrin

Denne model blev senere suppleret og perfektioneret af Ernest Rutherford, der hævdede, at al den positive ladning af atomet var placeret i midten af ​​atomet, og at elektronerne kredsede rundt.

Imidlertid havde denne model nogle begrænsninger, som ikke kunne forklares på det tidspunkt, og modellen blev taget som grundlag af den danske fysiker Niels Bohr til at foreslå sin model i 1913.

Karakteristika ved atommodellen Perrin

De fremtrædende træk ved Perrins atommodel er som følger:

- Atomet består af en stor positiv partikel i midten af ​​det, hvor det meste af atommassen er koncentreret.

- Flere negative ladninger kredser rundt om denne koncentrerede positive ladning, der kompenserer for den samlede elektriske ladning.

Perrins forslag sammenligner atomstrukturen med et solsystem, hvor den koncentrerede positive ladning ville udføre solens rolle og de omgivende elektroner ville udfylde planetenes rolle.

Perrin var pioneren i at antyde atomens diskontinuerlige struktur i 1895. Han insisterede imidlertid aldrig på at designe et eksperiment, der ville hjælpe med at bekræfte denne befrugtning.

Eksperiment

Som en del af sin doktorgradsuddannelse fungerede Perrin som fysikassistent ved École Normale Supérieure i Paris mellem 1894 og 1897.

På det tidspunkt udviklede Perrin det meste af sin forskning i test af naturen af ​​katodestråler; det vil sige, hvis katodestrålene var elektrisk ladede partikler, eller hvis de havde form af bølger.

Katodestråler

Katodestråleeksperimentet stammede fra forskning med Crookes-rør, en struktur opfundet af den engelske kemiker William Crookes i 1870'erne.

Crookes-røret består af et glasrør, der kun indeholder gasser indeni. Denne konfiguration har et metalstykke i hver ende, og hvert stykke er forbundet til en ekstern spændingskilde.

Når røret er aktiveret, ioniseres luften inde i det, og det bliver følgelig en leder af elektricitet og lukker det åbne kredsløb mellem elektroderne i enderne.

Inde i røret får gasserne et lysstofrør, men indtil slutningen af ​​1890'erne var videnskabsmænd ikke klar over årsagen til dette fænomen.

På det tidspunkt var det ukendt, om fluorescensen skyldtes cirkulation af elementære partikler i røret, eller om strålene fik form af bølgerne, der bar dem.

Perrins undersøgelser

I 1895 gentog Perrin katodestråleeksperimenterne ved at forbinde et udledningsrør til en større tom beholder.

Derudover placerede Perrin en uigennemtrængelig væg til almindelige molekyler og replikerede Crookes 'konfiguration ved at placere et Faraday-bur indeholdt i et beskyttelseskammer.

Hvis strålerne passerede gennem den uigennemtrængelige væg for almindelige molekyler inde i Faraday-buret, ville det automatisk blive vist, at katodestrålene var sammensat af elektrisk ladede grundlæggende partikler.

Verificeringsmetode

For at bekræfte dette tilsluttede Perrin et elektrometer nær den uigennemtrængelige væg for at måle de elektriske ladninger, der ville blive produceret, når katodestråler ramte der.

Ved gennemførelse af eksperimentet blev det påvist, at katodestrålernes påvirkning mod den uigennemtrængelige væg inducerede en lille måling af negativ ladning i elektrometeret.

Derefter afbøjede Perrin strømmen af ​​katodestråler ved at tvinge systemet ved at inducere et elektrisk felt og tvang katodestrålene til at ramme elektrometret. Da det skete, registrerede måleren en betydelig højere elektrisk ladning sammenlignet med den foregående rekord.

Takket være Perrins eksperimenter blev det vist, at katodestråler var sammensat af partikler med negative ladninger.

Senere, i det tidlige tyvende århundrede, opdagede JJ Thomson formelt eksistensen af ​​elektroner og deres ladningsmasseforhold, baseret på Perrins forskning.

postulater

I 1904 fremsatte den britiske videnskabsmand JJ Thomson sit forslag til en atommodel, også kendt som blommepuddingmodellen.

I denne model blev den positive ladning forstået som en homogen masse, og de negative ladninger ville være tilfældigt spredt på den positive masse.

I analogien vil den positive ladning være buddingens masse, og de negative ladninger ville være repræsenteret af blommer. Denne model blev tilbagevist af Perrin i 1907. I sit forslag angiver Perrin følgende:

- Den positive ladning udvides ikke gennem hele atomstrukturen. Snarere koncentreres det i midten af ​​atomet.

- Negative ladninger er ikke spredt over atomet. I stedet er de ordnet ordnet omkring den positive ladning, mod atomens ydre kant.

Begrænsninger

Perrins atommodel har to hovedrestriktioner, som efterfølgende blev overvundet takket være bidrag fra Bohr (1913) og kvantefysik.

De væsentligste begrænsninger i dette forslag er:

- Der er ingen forklaring på, hvorfor den positive ladning forbliver koncentreret i midten af ​​atomet.

- Stabiliteten af ​​banerne med negative ladninger omkring atomens centrum forstås ikke.

I henhold til Maxwells elektromagnetiske love vil negative ladninger beskrive spiralbaner omkring positive ladninger, indtil de kolliderede med dem.

Artikler af interesse

Schrödingers atommodel.

De Broglie atommodel.

Chadwicks atommodel.

Heisenberg atommodel.

Thomsons atommodel.

Daltons atommodel.

Dirac Jordan atommodel.

Atomisk model af Democritus.

Bohrs atommodel.

Referencer

1. Jean Perrin (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Gendannet fra: britannica.com
2. Jean Baptiste Perrin (20014). Encyclopedia of World Biography. Gendannes fra: encyclopedia.com
3. Kubbinga, H. (2013). En hyldest til Jean Perrin. © Det europæiske fysiske samfund. Gendannet fra: europhysicsnews.org
4. Atommodel (sf). Havana Cuba. Gendannes fra: ecured.cu
5. Perrin, J (1926). Materiale diskontinuerlig struktur. Nobel Media AB. Gendannet fra: nobelprize.org
6. Solbes, J., Silvestre, V. og Furió, C. (2010). Den historiske udvikling af atom- og kemiske bindingsmodeller og deres didaktiske implikationer. Universitetet i Valencia. Valencia Spanien. Gendannes fra: ojs.uv.es