Дәріс тезистері 1-дәріс. Атомның ядролық моделі
Томсон және Тартаковский тәжірибелері
жүктеу/скачать 5,99 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 3.2.3. Молекулалық шоқтармен жүргізілген тәжірибелер.
| 3.2.2. Томсон және Тартаковский тәжірибелері.
Рентген сәулелері үшін Дебай жә не Шеррер ұсынған әдісті қолданып, Дж.Томсон және С.Тартаковский (1928 ж.) жұ қа поликристалдық пленкалар арқылы электрондар өткенде пайда болатын дифракц иялық көрініс дәл Дебай-Шеррер рентгенограммалары сияқты болатындығын көрсе тті. Тәжірибе схемасы 3.4-суретте кескінділген. Шапшаң электрондардың (1) жіңішке шоғы жұқа (2) полик рис-талдық пленканы атқылайд ы. Дифракцияланған (3) электро ндар шоғы (4) фотопластинкаға т үседі. Сонда бұл пластинканың б етінде орталығында тұтасқан дағ ы бар бірнеше концентрлік шеңб ерлер (сақиналар) түріндегі көрі ніс пайда болады. Осы электрон ограмма 3.5-суретте көрсетілген. Сөйтіп Дж.Томсон тәжірибелерінің нәтижелері электронның толқындық табиғаты жөніндегі де Бройль гипотезасының дұрыс екендігін көрсетеді. Дж.Томсон тәжірибесінде шапшаң электрондар шоғы пайдаланғандығы айты лған болатын. Ал орыс физигі П.С.Тартаковский баяу қозғалатын электрондар шоғ ын жұқа слюда, алюминий пленкадан өткізіп, жоғарыда айтылғандай дифракция құ былысын байқады. Сонымен тәжірибе жүзінде электронның толқындық табиғаты т олық дәлелденді. 3.1-кесте Металл Тордың тұрақтысы d , нм рентгенсәулесі электрондық шоқ 13 3.3-сурет 3.4-сурет 3.5-сурет Al Au Pb 0,405 0,406 0,492 0,406-0,400 0,418-0,399 0,499 3.2.3. Молекулалық шоқтармен жүргізілген тәжірибелер. Де Бройль жорамалын а сәйкес кез келген материялық бөлшектердің, соның ішінде атомдар мен молекула лардың толқындық қасиеттері болуға тиіс. 1929 ж. Штерн және оның қызметкерлер і жүргізген тәжірибелері де Бройль жорамалының нейтрал атомдар (Не) мен молеку лалар (Н 2 ) үшін дұрыс екендігін көрсетті. Молекуланың де Бройль толқын ұзындығын бағалау үшін формула: λ ≃ 2 π ℏ / √ 2 kTM . (3.8) Осы өрнектегі универсал тұрақтыларды сандық мәндерімен алмастырамыз, с онда λ ≃ 3,04 / √ TM , нм . (3.9) Мысалы, Н 2 жағдайында М =2 m p болады; m p – протон массасы. Егер Т =300 К болса, онда 0,1 нм . Осы мысалдан жеңіл атомдар немесе молекулалар үшін де Бр ойль толқын ұзындығы кристалдық тордың атомдық жазықтарының аралығымен ша малас екендігі көрінеді. Сондықтан тәжірибенің сәтті болатынына үміттенуге болад ы. Осылай болды да: тәжірибелерде атомдар мен молекулалардың толқындық қасие ттері байқалды. Штерн тәжірибелерінің схемасы 3.6-суретте көрсетілген. Т температурадағы пештен шығатын атомдар немесе молекулалар ағыны LіF кристалының бетіне ϑ бұрышпен түсіп, шашыраған. Сутегі молекуласының дифракциясы да LіF кристалында байқалды. Сутегі молекуласы үшін интенсивтіліктің таралу қисығының түрі 3.7- суреттегідей болды. Тәжірибе нәтижелері де де Бройль формуласымен жақсы үйлесті. Сонымен тәжірибе жүзінде толқындық қасиеттер тек электронның ерекшелігі емес, дәл осындай дәрежеде атом және молекулаларға тән қасиет екендігі көрсетілді. 14 LіF 3.6-сурет 3.7-сурет |