Дискретность электрического заряда

Дискретность электрического заряда

Дискретность электрического заряда.

Все вещества состоят из разных атомов. Вид атомов с одинаковым зарядом ядра называют химическим элементом. Разным химическим элементам отвечают и разные атомы.

И Атом - это мельчайшая частица простого вещества, наименьшая Г частица химического элемента, которая является носителем его химических свойств.

В давние времена атом считали самой простой частицей, которая не имеет собственной структуры. Слово "атом" происходит от греческого слова atomos - неделимый. Однако на сегодня известно, что атом имеет сложную структуру.

Решающую роль в исследовании строения атома сыграли опыты, которые провел в 1911 г. основоположник ядерной физики Эрнест резерфорд. Он пропускал излучение радиоактивных элементов сквозь золотую фольгу. По характеру рассеивания альфа-частиц резерфорд установил, что атом в основном пуст: в центре его размещается очень маленькое и плотное положительно заряженное ядро, а извне - электроны.

Впоследствии резерфорд предложил планетарную модель атома : электроны вращаются вокруг массивного ядра подобно тому, как планеты двигаются вокруг Солнца.

Оказалось, что сравнительно с размерами самого атома (- 10 10 м) ядро очень малое (- 10 14 м). Чтобы представить относительные размеры атома и его ядра, стоит рассмотреть такую модель: если ядро атома - это шарик диаметром 1 мм (диаметр головки булавки), то атом будет выглядеть как пуля диаметром 10 м (высота трехэтажного дома).

Масса ядра значительно больше за массу электрона. Даже у самого легкого атома Гидрогена - его ядро в 1836 раз тяжелее массы электрона. Во всех других атомов отношения массы ядра к массе электрона еще больше. А это значит, что масса любого атома почти равняется массе его

ядра, то есть массой электронов можно пренебречь.

Оболочка атома состоит из электронов, совокупный негативный заряд которых по значению равняется позитивному заряду ядра, поскольку в целом атом электрически незаряжен, или электронейтральный. нейтральный ли.

Атомы разных элементов в обычном состоянии отличаются один от другого количеством электронов, которые двигаются вокруг ядра. Да, в атоме Гидрогену вокруг ядра двигается один электронв атоме Гелия - 2 электрона Литию - 3 электрона, Урану - 92 электрона.

Основной характеристикой химического элемента является именно заряд ядра, а не количество электронов.

Из опытов, проведенных Е. резерфордом и Г.Мозли в 1913 г., выяснилось, что заряд ядра определяется произведением элементарного заряда е и порядкового номера элемента Z в периодической системе элементов Д. И. Менделеева: Как отмечалось выше, атом в целом электронейтрален, а заряд электрона с, = - е. Это значит, что электронная оболочка атома содержит Z электронов. Следовательно, порядковый номер Z элемента приобретает физическое содержание: он показывает, в сколько раз заряд ядра больше элементарного заряда.

А из чего состоит атомное ядро?

В 1932 г. Д. Д. Иваненко предложил протон-нейтроную модель ядра атома, согласно которой атомное ядро состоит из протонов и нейтронов. Протон - это положительно заряженная частица, масса которой в 1836 раз превышает массу электрона. Электрический заряд протона сбегается за модулем с зарядом электрона : qap = е = 1,6 - 10 15 Кл. Ядра разных атомов содержат разное количество протонов. Например, в ядре атома Гидрогену содержится лишь один протон, в ядре атома Оксигену - восемь, в ядре атома Урана - девяносто два протона.

Количество протонов в ядре совпадает с порядковым номером соответствующего элемента в периодической системе (то есть Z - количество протонов в ядре), а также с числом электронов в атоме в результате его электронейтральности.

Кроме порядкового номера в периодической системе для каждого химического элемента отмечена относительная атомная масса, округлено целое значение которой называют массовым числом ядра А. Массовое число ядра Л показывает общее количество протонов и нейтронов в атомном ядре:

A = Z N

где Z и N - соответственно число протонов и нейтронов в ядре атома.

Масса нейтрона в 1839 раз превышает массу электрона, электрический заряд нейтрона равняется нулю, то есть нейтрон является нейтральной частицей. Чтобы определить количество нейтронов N в ядре, надо от массового числа А этого ядра отнять количество протонов Z в нем