Atom fizikası. Jobası: Klassik fizikanıń atom hádiyselerini túsindiriwdegi qıyınshılíqları

---

Atom fizikası.
Jobası: 
1. Klassik fizikanıń atom hádiyselerini túsindiriwdegi qıyınshılíqları. 
2. Atomnıń Tomson modeli. Rezerford tájiriybesi. 
3. Yadronıń ólshemi, zaryadı hám massası. 
1. XIX ásirdiń aqırına kelip klassik fizika kóp ǵana fizikalíq hádiyselerdi 
túsindirip bere almay qaldı. Bunday hádiyseler qatarına absolyut qara deneniń 
jıllılíq 
nurlanıwı, 
fotoeffekt, 
Kompton 
effekti, 
kristallardıń 
tómen 
temperaturalardaǵı jıllılíq sıyımlılıǵı, atom nurlanıw spektri hám basqa 
hádiyselerdi kiritiw mumkin. Bul hádiyseler qorshaǵan ortalíqtı orap alǵan 
materiyanıń ishki qásiyetlerine, protsessin baqlap bolmaytuǵın mikro álemge tán 
bolıp, onı sheshiw ushın usı waqıtlarda pánge jat bolǵan túsinikler kiritiliwin talap 
eter edi. Bunday túsinikler bolsa hádiyseniń túp mánisinen kelip shıǵıwı kerek. !ne 
usınday jańa túsinik - absolyut qara deneniń nurlanıw teoriyasın jaratıwda Maks 
Plank (á900j.) tárepinen usınılǵan mikroobektler energiyasınıń kvantlanıwı boldı.
áhhú jılı Vilgelm Vin absolyut qara dene nurlanıwın túsindirip, birlik kólem 
hám jiyilik aralıǵına sáykes keliwshi nurlanıw energiyası /T qatnas artıwı menen 
eksponentsial halda kemeyiwin kórsetetuǵın formulanı taptı. Vinniń bul formulasın 
klassik fizika kózqarasınan túsindirip bolmadı. Sebebi, klassik fizikaǵa kóre jiyilik 
artıwı menen nurlanıw intensivligi hám artıp barıwı kerek. M. Plank, Vin nızamın 
túsindiriw ushın absolyut qara dene turli jiyiliklerde nurlanıwshı sheksiz kóp 
sandaǵı bólekshelerden, yaǵnıy nurlanǵıshlardan (ostsillyatorlardan) ibarat dep, bul 
nurlanǵıshlardıń energiyası nurlanıw nátiyjesinde úzliksiz halda ózgermesten, bálki 
sekirgen halda hámiyshe h energiya bólegi muǵdarında ózgeredi dep aldı. 
Planktıń bul pikirinen keyin /T qatnas artıwı menen nurlanıw qábiletiniń 
kemeyiwin túsindiriw mumkin boldı hám ol bul pikirge tiykarlanıp absolyut qara 
dene nurlanıwınıń kvant teoriyasın jarattı. Plank, nurlanıw zat bólekshelerinen 
kvantlar kórinisinde, diskret halda shıǵadı dep esaplaǵan bolsa, A.Eynshteyn Plank 
teoriyasın jánede rawajlandırıp, nurlanıw zatta kvantlar halında jutıladı dep, 

---

fotoeffektti túsindiriwde klassik fizika dus kelgen mashqalanı sheship berdi. 
Eynshteyinniń fotoeffekt teoriyasına muwapıq, zatqa túsken jaqtılíq kvantı 
energiyası elektronnıń shıǵıw jumısınan úlken bolsa, elektronlar zattan ushıp 
shıǵadı hám fotoeffekt baqlanadı. Ushıp shıqqan elektronlardıń kinetik energiyası 
jaqtılíq kvantı energiyasınan elektronlardıń shıǵıw jumısı ayırmasına teń: E
k
= h-
A. Bul teoriya tájriybe tiykarında tabılǵan fotoeffekt nızamların túsindirip berdi.
Jaqtılíqtıń zatlardan kvantlar tárizde shıǵıwı hám jutılıwınan jaqtılíqtıń ózi 
hám kvant tárizde tarqalıwı kelip shıǵadı.
Klassik fizika kristallardıń jıllılíq sıyımlılıǵın túsindiriwde hám qıyınshılíqqa 
dus keldi. Kristallardıń jıllılíq sıyımlılıǵı ushın klassik teoriyaǵa tiykarlanıp 
shıǵarılǵan Dyulong-Pti nızamınan jıllılíq sıyımlılıǵınıń turaqlılıǵı kelip shıǵadı: 
S = qR = ǵó J/molp
.
K 
Biraq tájriybede kristallardıń jıllılíq sıyımlılıǵı menen temperatura arasındaǵı 
baylanıstı úyreniw sonı kórsetti, bul nızam tek salıstırmalı joqarı temperaturalarda 
orınlanar eken. Temperatura absolyut nolge jaqınlawı menen jıllılíq sıyımlılıǵı hám 
nolge umtıladı. Bunday baylanıs sebebin klassik fizika túsindiriwge hálsizlik etti. 
Sonnan keyin á90w jılı A.Eynshteyn kvant kózqaraslarǵa tiykarlanıp, tájriybege 
sáykes keletuǵın jıllılíq sıyımlılıǵınıń kvant teoriyasın jarattı.
á9áú jılı Eynshteyn jaqtılíq kvantı energiyası h dı onıń impulsı h/s menen 
baylanıstırıwdı usındı. Jaqtılíq kvantlarınıń (fotonlarınıń) haqıyqattan hám bar 
ekenligi á9ǵq jılı Kompton tájriybesinde, á9ǵú jılı Bote tájriybesinde tastıyıqlandı.
Atom energiyası diskret, yaǵnıy kvantlanǵan halda ózgeriwi Frank-Gerts 
tájriybesinde tastıyıqlanǵannan keyin, jáne bir qansha tájriybeler kvantlanıw 
ideyasınıń durıslıǵın tiykarlap berdi. Máselen, Shtern-Gerlax tájriybeleri 
atomlardıń magnit momentlari hám keńislikli kvantlanıwı bar ekenligin dáliylledi. 
Mikrobóleksheniń tolqın qásiyetine iye bolıwı haqqındaǵı de-Broyl gipotezasın 
Devisson hám Jermerler tájriybesinde tastıyıqlanıwı tolqın-korpuskula dualizmı tek 
ǵana jaqtılíq ushın emes, al pútin mikrobólekshe kurinisindegi zatlarǵa hám tán 
ekenine gúmán qaldırmadı. 

---

Bunnan soń bólekshelerdiń tolqın qásiyetlerin esapqa alıwshı ulıwma 
háreket teńlemesin jaratıwǵa kirisildi. Bunday teńlemeni avstriyalíq fizik 
E.Shredinger jarattı.
XIX ásirdiń aqırına kelip 
klassik fizika gazlardıń spektri 
hám atom dúzilisin úyreniwde jáne bir qarama-qarsılíqqa dus keldi. Bul waqıtta 
atomlardıń nurlanıw spektri málim tártipte jaylasqan spektral sızıqlardan ibarat 
ekenligi málim boldı. Yaǵnıy, vodorod atomı hám basqa atomlardıń spektral 
seriyalari anıqlandı. Biraq klassik fizika atomlardıń spektri ne sebepten sızıqlı 
ekeninin hám bul spektral sızıqlardıń jaylasıwındaǵı nızamlılíqların túsindirip bere 
almadı. Atom qanday dúzilgen, onıń dúzilisi menen spektrlerindegi nızamlılíqlar 
arasında qanday baylanıs bar? Bunday sawallarǵa klassik fizika juwap taba almadı. 
2. Klassik elektrodinamika boyínsha elektromagnit nurlanıw zaryadlardıń 
terbelisi nátiyjesinde payda boladı hám onıń jiyiligi, zaryadlardıń terbelis jiyiligine 
sáykes keledi. Bul nársege Gerts vibratorın mısal etip kórsetiw mumkin. Atomnıń 
klassik elektrodinamikaǵa tiykarlanǵan birinshi modelin J.J.Tomson (1856-1940) 
1903 jılı usınǵan. Bul modelge muwapıq atom shar formasında bolıp, onıń pútin 
kólemi boyínsha oń zaryadlar bir tegis bólistirilgen. Usı oń zaryadlar arasında 
elektronlar hám jaylasqan bolıp, olardıń sanı oń zaryadlar sanına teń bolǵanı ushın 
atom neytral esaplanadı. Elektron teńsalmaqlíq jaǵdayınan jıljıǵanda onı 
teńsalmaqlíq jaǵdayına qaytarıwshı serippelilik kúshine uqsas kúsh payda boladı. 
Usı kúsh tásirinde elektron garmonik terbelmeli háreket qıladı. Maksvelldiń 
elektromagnit tolqın teoriyasına muwapıq elektron atomda terbelmeli háreket 
jasaǵanı ushın atom monoxramatik elektromagnit tolqın shıǵaradı. Nurlanǵan 
elektromagnit tolqın jiyiligi elektronnıń terbelis jiyiligine sáykes keledi. Tomson 
3
-