Atom tuzilishi. Rezerford tajribalari Reja

Atom tuzilishi. Rezerford tajribalari
Reja:
 Atom fizikasi.
 Atomning planetar modeli va uning kamchiligi.
 Bor postulotlari.
 Spontan va induksiyalangan nurlanish. lazerlar.
1.Atom fizikasi. XX asrning boshlariga kelib, J.Perrenning Broun harakatiga bagishlangan tajribalaridan so`ng moddalarning atom tuzilishi to`liq tasdiqlandi. Ikkinchi tomondan, elektroliz, gazlarning ionlanishi, katod nurlari, fotoeffekt va radioaktivlikni tadqiq qilish atomlar ichida elektronlar mavjudligini binobarin, atomning tuzilishi murakkab ekanligini isbotlab, atomning bo`linmas deyilgan asriy tushunchaga chek qo`ydi. Shu davrgacha faqat atomning o`lchami ~10<sup>–10</sup> m ekanligi va elektronning massasi vodorod atomi massasidan 1836 marta kichikligi malum edi xolos.
Atomdagi zaryad va massa taqsimotini ingliz olimi E.Rezerford tekshirishga muvaffaq bo`ldi. Buning uchun u ogir elementlarning, hususan oltin, mis va boshqa modda atomlarini –zarrachalar bilan bombardimon qildi.  –zarracha nima? U butunlay yonlangan geliy atomidan, massasi elektron massasidan 8000 marta katta bo`lib, zaryadi musbat va absolyut qiymati  elektron zaryadidan ikki marta katta, yani  teng, tezligi esa juda katta bo`lib, ga teng.
Rezerford tajribasining shemasi tasvirlangan.
zarracha manbai radioaktiv preparat radiy (Ra) ingichka kanal ochilgan qo`rgoshin silindrga joylashtiriladi.  –zarracha oqimi D diafragmadan o`tib, tekshirilayotgan material (oltin, mis va hokazo) dan yasalgan yupqa plastinkalarga tushada va undan sochilgan zarrachalar ruh sulfid bilan qoplangan ekran E ga tushadi. Har bir zarracha ekranga kelib o`rilganda yoruglik chaqnaydi–sintillyasiyalanadi va bu chaqnashish mikroskop M va kuzatiladi. Qurilma havo so`rib olingan idishga joylashtiriladi.
Tajribaning ko`rsatishicha  –zarrachalar yupqa plastinkadan bemalol o`tgan, bazilari esa malum bir burchakka ogib o`tgan. Lekin kamdan–kam zarrachalar 90<sup>0</sup> dan katta burchakka, hatto 180<sup>0</sup> ga ogganligi aniqlangan. Yadrodan turli masofada uchib o`tgan – zarrachaning traektoriyasi tasvirlangan.
Yupqa plastinkadan –zarrachaning o`z yo`nalishini deyarli o`zgartirmasdan o`tishi oltin atomlari ichida bo`shlik fazo mavjud ekanligini tasdiqlaydi.  –zarrachaning orqaga qaytishi esa atomning musbat zaryadi va massasi fazoning juda kichik sohasiga mujassamlashganligini ifodalaydi. Shuning uchun ham  tezlik bilan uchib kelayotgan  –zarracha masofagacha yaqin kelib, orqaga qaytadi. Binobarin,  –zarrachaning kinetik energiyasi atomning musbat zaryadi q bilan =zarracha zaryadi ning o`zaro potensial energiyasiga teng, yani;
(154)
bunda R –atom o`lchamiga nisbatan juda kichik bo`lgan masofa,  –elektr doimiysi. 
Rezerford turli burchak ostida sochilgan  –zarrachalarni sanab, atom jadrosi haqidagi goyani ilgari surdi. Bu goyaga binoan, atomning massasi va zaryadi atomning markazida joylashgan juda kichik o`lchamli jadroda mujassamlashgan.
Rezerfordning hisoblashicha, yadroning o`lchami (diametri) 10^–12–10^–13 sm tartibda ekan. Bu atomga nisbatan yadro 10–100 ming marta kichik. Keyinchalik yadroning zaryadini ham aniqladi. Yadroning zaryadi  bo`lib, bunda e–elementar zaryad (yani elektron zaryadi) ning absolyut qiymati. Z–mazkur himiyaviy elementning Mendeleev davriy sistemasidagi tartib nomeri.