Atom fizikasi

Atomlar tuzilishining yadro modeli
XIX asrning oxiriga qadar atomlar bo‘linmas deb hisoblanar edi. So‘ngra tajriba ma’lumotlari to'plana borgan sari bunday flkrdan voz kechishga va atomlar murakkab tuzilganligini tan olishga to‘g‘ri keldi. Yangicha nazarni D.L Mendeleyevning davriy qonuni tasdiqlar edi. 1871-yildayoq D.I.Mendeleyev shunday deb yozgan edi: „Hozir oddiy jismlarning atomlari aslida yana kichikroq zarrachalarning qo'shilishidan hosil bo‘lgan murakkab moddalar ekanligini isbotlashga imkoniyat yo'qligini taxmin qilish mumkin... Men tuzgan davriy bog'liqlik bunday taxminni tasdiqlasa kerak".
D.I.Mendeleyevning davriy qonuni, tajriba tadqiqotlari va, ayniqsa, radioaktivlik hodisalari asosida atom va molekulalarning tuzilishi haqidagi ta’limot tez rivojlandi.
Atomlarning tuzilishini o‘rganish uchun ingliz olimi E.Rei
zerford zarrachalarning kuchli singuvchanlik xususiyatidan foydalandi. U qalinligi taxminan 10 000 atom keladigan yupqa metall
plastinkadan a-zarrachalarning (geliy yadrolarining) o‘tishini kuzatdi. Rux sulfid ZnS qatlami bilan qoplangan ekranga a-zarracha
lar urilganda chaqnash sodir boladi, bu esa zarrachalar sonini sanashga imkon beradi. Ma’lum bolishicha, a-zarrachalarning kamroq qismi metall plastinkadan o'tganida o‘z yo'lidan turli burchakka og‘adi, ayrim zarrachalar esa uchish yo‘nalishini keskin o‘zgartiradi.
Bu hodisa a-zarrachalarning sochilishi deb ataladi.
Reziford 1911 -yilda atom tuzilishining yadro modelini taklif
ijdili. (a zarrachalarning sochilishini tushuntirib berdi. Bu modelga muofiq atom musbat zaryadlangan, o‘lchamlari juda kichik og‘ir
idrodan iborat. Yadroda atomning deyarli barcha massasi to'plangan. Yadro atrofida undan anchagina masofada elektronlar aylanib, atomning elektron qobig‘ini hosil qiladi.
Shunday qilib, har qaysi atom yadrosining musbat zaryadlari
mu, shuningdek, yadro maydonida aylanadigan elektronlar soni elementlarning tartib raqamiga teng.
Bor nazariyasi. Vodorod atomining spektri va tuzilishi.

• 
  Bor o’z nazariyasini yaratishda, yadro atrofida elektronlarning harakatlanishidan iborat bo’lgan sistemaga kvant nazariyasini asos qilib oldi. Kvant nazariyasi 1900 yil ingliz fizigi Plank tomonidan yaratildi. Bu nazariyaga muvofiq yorug’lik energiyasining nurlanishi va yutilishi uzluksiz oqim bilan chiqib va yutilib turmay, balki ayrim kichik portsiyalar bilan chiqadi va yutiladi. Energiyaning bu portsiyalarini yorug’lik kvanti, kvant energiyasi yoki fotonlar deb ataladi. Nur chiqarayotgan jism energiyasi zapasi bir tekisda o’zgarmasdan tusatdan (sakrab-sakrab), kvantma-kvant o’zgaradi. Jism kasr sondagi kvantlar chiqara olmaydi ham, yutmaydi ham. Energiya kvanti Ye tebranish chastotasiga to’g’ri proportsional bo’lib, quyidagi formula bilan ifodalanadi:
  
• 
  E = hy y = c/1.
  
• 
  1-to’lqin uzunligi;
  
• 
  h-proportsionallik koeffitsienti yoki Plank konstantasi bo’lib h=6,625· 10-27 erg/sek yoki 6,62· 10-34 Dj/s ga teng.
  
• 
  Bor elektronlarning yadro atrofida aylanish hodissiga kvant nazariyasini asos qilib, vodorod atomining spektri va tuzilishi asosida o’zining 2 ta pastulotini (xulosa) yaratdi.
  
• 
  Birinchi pastulot. Elektron yadro atrofida har qanday orbita boylab emas, balki ma‘lum energiya darajasiga muvofiq keladigan orbitalar boylab harakat qiladi. Bu orbitalar barqaror yoki kvant orbitalar deyilad. Atom normal holatda bo’lganda elektron yadroga yaqin orbitada turadi va atom minimal energiya qiymatiga ega bo’ladi.
  
• 
  Atomning bu holatini galayonlanmagan, normal yoki asosiy holat deyiladi. Atomga tashqaridan energiya berilsa uning energiya zapasi oshadi va undagi elektron yadroga yaqin orbitadan uzoqroq orbitaga o’tadi. Atomning bu holatini galayonlangan yoki yuqori energetik darajadagi holat deyiladi. Galayonlangan atomning energiyasi galayonlanmagan atomning energiyasidan ortiqdir. Atom galayonlangan holatda juda qisqa muddat sekundning yuz mln. (10-8 sek) dan bir ulushi vaqtigacha tura olishi mumkin.
  
• 
  Bor elektronlarning yadro atrofida aylanish hodissiga kvant nazariyasini asos qilib, vodorod atomining spektri va tuzilishi asosida o’zining 2 ta pastulotini (xulosa) yaratdi.
  
• 
  Birinchi pastulot. Elektron yadro atrofida har qanday orbita boylab emas, balki ma‘lum energiya darajasiga muvofiq keladigan orbitalar boylab harakat qiladi. Bu orbitalar barqaror yoki kvant orbitalar deyilad. Atom normal holatda bo’lganda elektron yadroga yaqin orbitada turadi va atom minimal energiya qiymatiga ega bo’ladi.
  
• 
  Atomning bu holatini galayonlanmagan, normal yoki asosiy holat deyiladi. Atomga tashqaridan energiya berilsa uning energiya zapasi oshadi va undagi elektron yadroga yaqin orbitadan uzoqroq orbitaga o’tadi. Atomning bu holatini galayonlangan yoki yuqori energetik darajadagi holat deyiladi. Galayonlangan atomning energiyasi galayonlanmagan atomning energiyasidan ortiqdir. Atom galayonlangan holatda juda qisqa muddat sekundning yuz mln. (10-8 sek) dan bir ulushi vaqtigacha tura olishi mumkin.
  
• 
  Ikkinchi pastulot. Bor nazariyasining ikkinchi postulotiga muvofiq elektron bir orbitadan boshqa orbitaga o’tgandagina atom o’z energiyasini o’zgartiradi: Elektron kvantlangan yoki barqaror orbitalar boylab harakatlanganda atom energiya chiqarmaydi va yutmaydi.
  
• 
  Elektron yadrodan uzoqroq orbitadan yaqinroq orbitaga o’tganda atom energiya yo’qotadi. Elektron bir orbitadan ikkinchisiga o’tganda atomning yo’qotadigan energiyasi nur energiyasining bir kvantiga teng bo’ladi.
  
• 
  Ye = I 1 – 12 · yoki Ye = hy · E2 – E1 = hy
  
• 
  Bor o’zining postulotlariga asoslanib, vodorod atomi atrofida harakat qiluvchi elektron uchun bulishi mumkin bo’lgan orbitalarning radiuslarini hisoblab, ularning oddiy sonlar kvadratlari nisbat kabi nisbatda bo’lishini topdi va vodorod spektrining hosil bo’lishi sxemani yaratdi.
  
• 
  12 : 22 : 32 . . . . . . . . . . . . . n2
  
• 
  Bor nazariyasining yutuqlari: u kvant qonunlari asosida va klassik molekulyar nazariyalar asosida tushuntirdi. Lekin u faqat vodorod atomini tuzilishinigina tushuntirdi.
  
• 
  Ko’p elektronli murakkab molekulalarni tuzilishini. Bor yeazariyasi asosida tushuntirib bo’lmadi. atom mikrozarrachalardan tuzilganligi isbotlangandan keyin ularning harakatini tushintiradigan fizikaning bo’limi kvant (to’lqin) mexanikasi XX asrning 20-chi yillarida vujudga keldi. u kvantlangan energiya tasavvuriga, mikrozarrachaning to’lqin xarakterdagi xarakatiga, mikroob‘ektni extimollar (statistik) usulida ifodalashga asoslangan.
  
• 
  Mikrozarracha xarakatining to’lqin harakteri. Ma‘lumki, elektromagnitning nurlanishni ifodalashda to’lqin va korpuskulyar deb tasavvur qilish mumkin: birinchidan monoxromatik nurlanish xuddi to’lqin kabi tarqaladi va to’lqin uzunlik 1 (yoki tebranish chastotasi. . . ) bilan xarakterlanadi; ikkinchidan u mikrozarrachaga kvant energiyani tashuvchi fotonlar deb qarash mumkin.
  
• 
  Elektromagnit nurlanishning interferentsiyasi va difraktsiya xodisasi (nur, radioto’lqin, g-nurlar, rentgen nurlar va x.k.) uning to’lqin tabiatli ekanligini ishonsli holda isbotladi. Shu bilan birga elektromagnit nurlanishlar ma‘lum bir energiyaga, massa va bosimga ega.
  
• 
  Shu yo’l bilan quyosh massasi bir yilda nurlanish hisobiga 1,5 1017 kg ga kamayishi aniqlangan.