Fizika 12 klasė 04-16

_{1911 m. Tomsono mokinys Ernestas Rezerfordas (Ernest Rutherford, 1871-1937) atliko bandymus, kurie paneigė mokytojo atomo modelį. Buvo įrodyta, kad teigiamasis elektros krūvis pasiskirstęs ne po visą atomą, o tik mažoje jo dalyje. Rezerfordas pasiūlė atomą zonduoti radžio skleidžiama alfa spinduliuote, t. y. alfa dalelėmis.}

Tuo metu jau buvo žinoma, kad alfa dalelės masė apytiksliai 7000 kartų didesnė negu elektrono. Teigiamasis jos krūvis lygus dvigubam elektrono krūvio moduliui (+2e). Šiomis dalelėmis Rezerfordas apšaudė sunkiųjų elementų atomus.

Iš švininės dėžutės išgręžtu kanalu sklindantis siauras pavienių alfa dalelių pluoštas buvo nukreipiamas į tiriamos medžiagos (aukso) foliją. Dauguma alfa dalelių pralėkdavo ją daugiau ar mažiau nukrypdamos nuo pradinės linkmės. Pasiekusios ekraną, padengtą švytalu, jos sukeldavo šviesos žybsnius, kurie ekrane susiliedavo į apskritą šviesią dėmelę. Išėmus aukso foliją, dėmelė sumažėdavo.

Visiškai atsitiktinai buvo pastebėta, kad nedidelis skaičius alfa dalelių (apytiksliai viena iš dešimties tūkstančių) nukrypdavo nuo pradinės linkmės didesniu negu 90° kampu arba netgi atšokdavo atgal.

Iš tikrųjų alfa dalelės susidūrimas su elektronu, kurio masė apytiksliai 7000 kartų mažesnė negu alfa dalelės, negalėjo taip pakeisti jos trajektorijos. Dalelė galėjo būti atblokšta tik tada, kai teigiamasis atomo krūvis ir masė sukoncentruoti mažoje erdvės srityje. 

Branduolinis atomo modelis gerai paaiškino alfa dalelių sklaidą, tačiau susidūrė su kitais principiniais sunkumais - negalėjo pagrįsti atomo egzistavimo ir pastovumo. Pagal Maksvelo elektrodinamikos dėsnius su pagreičiu judantis elektronas turi skleisti elektromagnetinę spinduliuotę, kurios dažnis lygus elektrono sukimosi apie branduolį dažniui. 

Vadinasi, klasikinės fizikos požiūriu branduolinis atomas yra nepastovus, egzistuoja trumpai, kol išspinduliuoja visą savo energiją. Tačiau iš tikrųjų taip nėra - atomai yra stabilūs ir nesužadinti gali egzistuoti labai ilgai. Ir vėl atsiranda prieštara, kuri dar kartą patvirtina, kad mikropasaulio reiškinių dėsningumų negalima paaiškinti remiantis klasikinės fizikos dėsniais. 

Atomas skleidžia spinduliuotę, pereidamas iš didesnės energijos E2 būsenos į mažesnės energijos E1 būseną (E2 > E1). Išspinduliuoto fotono energija lygi dviejų nuostoviųjų atomo būsenų energijų skirtumui: 

Atomo sužadinimo fizikinį procesą suprasime lengviau, jei pasiremsime atomo energinių būsenų diagrama 

Joje kiekvieną nuostoviąją (kvantinę) atomo būseną vaizduoja horizontali linija. Pirmoji linija E1 atitinka pagrindinę, arba mažiausios energijos, atomo būseną, o visos kitos (E2, E3,..., En), esančios virš pirmosios, - sužadintąsias atomo būsenas. 

Atomas virsta sužadintu tik sugėręs tam tikros energijos fotoną. Atomo perėjimas iš vienos energinės būsenos į kitą vaizduojamas vertikaliomis rodyklėmis. Pavyzdžiui, pereidamas iš sužadintosios būsenos E4 į sužadintąją būseną E2

 atomas šviesos kvantą išspinduliuoja, o, pereidamas iš pagrindinės būsenos E1 į sužadintąją būseną E3 - sugeria. 

Kuris variantas teisingas?

c)

https://www.liveworksheets.com/mm1654983ul

Ką sužinojote? Kaip patiko pamoka?