PERRIN ATOMMODELL: EGENSKAPER, POSTULATER - KJEMI - 2025

Den atom modell Perrin i forhold til strukturen i atom, med et solcellesystem hvor planetene ville være negative ladninger og solen vil være en positiv ladning konsentrert i midten av atom. I 1895 demonstrerte den fremtredende franske fysikeren overføringen av negative ladninger av katodestråler mot overflaten de slo på.

Med dette ble den elektriske naturen til katodestråler demonstrert og belyst atomets elektriske natur, og forstått det som den minste og udelelige materieenheten. I 1901 antydet Jean Baptiste Perrin at tiltrekningen av negative ladninger rundt sentrum (positiv ladning) motvirkes av treghetsstyrken.

Jean Baptiste Perrin

Denne modellen ble senere supplert og perfeksjonert av Ernest Rutherford, som hevdet at all den positive ladningen til atomet lå i sentrum av atomet, og at elektronene gikk i bane rundt det.

Imidlertid hadde denne modellen noen begrensninger som ikke kunne forklares på det tidspunktet, og modellen ble tatt som grunnlag av den danske fysikeren Niels Bohr for å foreslå modellen sin i 1913.

Kjennetegn på atommodellen Perrin

De fremtredende trekk ved Perrins atommodell er som følger:

- Atomet består av en stor positiv partikkel i midten av det, der mesteparten av atommassen er konsentrert.

- Flere negative ladninger går i bane rundt denne konsentrerte positive ladningen som kompenserer for den totale elektriske ladningen.

Perrins forslag sammenligner atomstrukturen med et solsystem, der den konsentrerte positive ladningen ville oppfylle solens rolle og de omkringliggende elektronene ville oppfylle planetenes rolle.

Perrin var pionerene i å antyde at atomets diskontinuerlige struktur i 1895. Han insisterte imidlertid aldri på å utforme et eksperiment som ville bidra til å bekrefte denne unnfangelsen.

Eksperiment

Som en del av sin doktorgradsutdanning tjente Perrin som fysikkassistent ved École Normale Supérieure i Paris mellom 1894 og 1897.

Da utviklet Perrin det meste av sin forskning for å teste katodestrålens natur; det vil si hvis katodestrålene var elektrisk ladede partikler, eller hvis de tok form av bølger.

Katodestråler

Katodestråleeksperimentet oppstod fra forskning med Crookes-rør, en struktur oppfunnet av den engelske kjemikeren William Crookes på 1870-tallet.

Crookes-røret består av et glassrør som bare inneholder gasser inni. Denne konfigurasjonen har et metallstykke i hver ende, og hvert stykke er koblet til en ekstern spenningskilde.

Når røret får strøm, ioniserer luften i det, og følgelig blir det en leder av elektrisitet og lukker den åpne kretsen mellom elektrodene i endene.

Inne i røret får gassene et lysstoffrør, men helt til slutten av 1890-årene var ikke forskere klare over årsaken til dette fenomenet.

Da var det ukjent om fluorescensen skyldtes sirkulasjonen av elementære partikler i røret, eller om strålene tok formen til bølgene som bar dem.

Perrins undersøkelser

I 1895 gjentok Perrin katodestråleeksperimenter ved å koble et utladningsrør til en større tom beholder.

I tillegg plasserte Perrin en ugjennomtrengelig vegg for vanlige molekyler og repliserte Crookes 'konfigurasjon ved å plassere et Faraday Cage, inneholdt i et beskyttelseskammer.

Hvis strålene passerte gjennom den ugjennomtrengelige veggen for vanlige molekyler inne i Faraday-buret, vil det automatisk vises at katodestrålene var sammensatt av grunnleggende elektrisk ladede partikler.

Verifiseringsmetode

For å bekrefte dette koblet Perrin et elektrometer nær den ugjennomtrengelige veggen for å måle de elektriske ladningene som ville bli produsert når katodestråler traff der.

Ved gjennomføring av eksperimentet ble det vist at innvirkningen av katodestrålene mot den ugjennomtrengelige veggen induserte en liten måling av negativ ladning i elektrometeret.

Deretter avledet Perrin katodestrålestrømmen ved å tvinge systemet gjennom induksjon av et elektrisk felt, og tvang katodestrålene til å slå mot elektrometeret. Da det skjedde, registrerte måleren en betydelig høyere elektrisk ladning sammenlignet med forrige rekord.

Takket være Perrins eksperimenter ble det vist at katodestråler var sammensatt av partikler med negative ladninger.

Senere, på begynnelsen av det tjuende århundre, oppdaget JJ Thomson formelt eksistensen av elektroner og deres ladningsmasseforhold, basert på Perrins forskning.

postulater

I 1904 forklarte den britiske forskeren JJ Thomson sitt forslag til en atommodell, også kjent som plommepuddingmodellen.

I denne modellen ble den positive ladningen forstått som en homogen masse, og de negative ladningene ville være tilfeldig spredt på den positive massen.

I analogien vil den positive ladningen være massen til puddingen, og de negative ladningene ville være representert av plommene. Denne modellen ble tilbakevist av Perrin i 1907. I sitt forslag indikerer Perrin følgende:

- Den positive ladningen utvides ikke gjennom hele atomstrukturen. Snarere er det konsentrert i sentrum av atomet.

- Negative ladninger er ikke spredt over hele atomet. I stedet er de ordnet på en ordnet måte rundt den positive ladningen, mot den ytre kanten av atomet.

begrensninger

Perrins atommodell har to hovedbegrensninger, som senere ble overvunnet takket være bidragene fra Bohr (1913) og kvantefysikken.

De viktigste begrensningene i dette forslaget er:

- Det er ingen forklaring på hvorfor den positive ladningen forblir konsentrert i sentrum av atomet.

- Stabiliteten til banene til negative ladninger rundt midten av atomet er ikke forstått.

I følge Maxwells elektromagnetiske lover vil negative ladninger beskrive spiralbaner rundt positive ladninger, helt til de kolliderte med dem.

Artikler av interesse

Schrödingers atommodell.

De Broglie atommodell.

Chadwicks atommodell.

Heisenberg atommodell.

Thomsons atommodell.

Daltons atommodell.

Dirac Jordan atommodell.

Atommodell av Democritus.

Bohrs atommodell.

referanser

1. Jean Perrin (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Gjenopprettet fra: britannica.com
2. Jean Baptiste Perrin (20014). Encyclopedia of World Biography. Gjenopprettet fra: encyclopedia.com
3. Kubbinga, H. (2013). En hyllest til Jean Perrin. © European Physical Society. Gjenopprettet fra: europhysicsnews.org
4. Atommodell (sf). Havana Cuba. Gjenopprettet fra: ecured.cu
5. Perrin, J (1926). Diskontinuerlig struktur av saken. Nobel Media AB. Gjenopprettet fra: nobelprize.org
6. Solbes, J., Silvestre, V. og Furió, C. (2010). Den historiske utviklingen av atom- og kjemiske bindingsmodeller og deres didaktiske implikasjoner. Universitetet i Valencia. Valencia Spania. Gjenopprettet fra: ojs.uv.es