Denov tadbirkorlik va pedagogika instituti mustaqil ishi

Atom fizikasi. Atomning yadroviy modeli

Denov tadbirkorlik va pedagogika instituti
MUSTAQIL ISHI
Aniq va tabiiy fanlar fakulteti
Kimyo turlari yo‘nalishi 1-kurs talabasi
Shafoatova Roziyaning Fizika fanidan
Atom fizikasi. Atomning yadroviy modeli
Reja:

• 
  Atom fizikasi.
  
• 
  Atomning yadroviy modeli
  

ATOM FIZIKASI – fizikaning atom xossalari, elektron qobiqlari tuzilishi, elektronlar va ionlar xossalari, ularning elektromagnit maydonidagi harakatini o’rganadigan bo’limi. Moddalarning atom (Atom) lardan tashkil topganligini qadimgi yunon faylasuf-materialistlari Epikur, Levkipp va Demokritlar aytgan. Demokritning fikricha, bizga uzluksiz bo’lib ko’ringan jismlar haqiqatda bo’linmas mayda zarralardan, ya’ni Atomlar va ular orasidagi bo’shliqdan tashkil topgan; bu Atomlar hamma vaqt harakatda bo’ladi. 15 — 18-asrlarda tabiatni tajriba asosida o’rganish usullari taraqqiy eta boshlaydi. Hamma fanlar qatori kimyo fani ham rivojlandi. Tajribada olingan natijalar jismlar atomlardan tashkil topgan degan nazariyani tasdiqlay bordi. Tajribalar kimyoviy birikma hosil qilishda bir moddaning zarralari ikkinchi modda zarralari orasiga kirib, ular o’zaro birlashadi va yangi birikma zarralarini hosil qiladi, degan xulosaga keltirdi. Atom fizikasi nazariyasining rivojlanishida Dalton, frantsuz kimyogari J. L. Prust, Lomonosov va Avogadroning ilmiy gipotezalari katta rol o’ynadi. Avogadro bir xil temperatura va bosimdagi teng hajmli har xil gazlarda molekulalar soni o’zaro teng degan fikrni aytdi. Avogadroning bu qonuni har xil elementlarning Atom og’irliklarini o’zaro taqqoslash imkonini berdi. Har bir moddaning gramm-molekulasida molekulalar soni bir xil, ya’ni JV0 = 61023 ga teng ekanligi ma’lum.

Avogadro soni ma’lum bo’lsa, har bir Atomning og’irligi grammmolekula og’irligini Avogadro soniga bo’lib topiladi. Hatto 19 – asr oxirlarigacha Atomni bo’linmas zarra deb qaraganlar. 1897 — 98 yillardan Tomson (Lord Kelvin) Atom tarkibida elektronlar bor degan farazni aytdi. 1911 yilda Rezerford Atomning planetar modelini yaratdi. Atom — proton va neytronlardan iborat yadro va uning atrofida aylanuvchi manfiy zaryadli elektronlardan tashkil topgan. Elektron (e) zaryadi 4,810~10 CGSE ga teng, massasi esa proton massasigi dan 1840 marta kichik bo’lgan zarradir. Proton vodorod Atomning yadrosidir. Proton zaryadi musbat bo’lib, qiymati elektron zaryadiga teng. Neytron massasi TP taxminan proton massasiga teng, lekin zaryadsiz zarradir. Yadrodagi protonlar soni yadro atrofida aylanuvchi elektronlar soniga, bu son esa elementlarning davriy tizimidagi o’rnining raqami, ya’ni Atom raqamiga teng. Elementlarning Atom og’irligidan Atom raqamini ayirganda yadrodagi neytronlar soni kelib chiqadi. Daniya fizigi Nils bor 1913 yilda Rezerford modeliga asoslanib, vodorod Atomning ichki tuzilish nazariyasini yaratdi. N. Bor atom zarralari murakkab tizim bo’lgani holda muvozanatda bo’lishini birinchi bor tushuntirib berdi.
N. Bor Atom nazariyasini yaratishda faraz sifatida uchta postulat qabul qiladi. I postulat. Elektron yadro atrofida aylanma harakat qilayotganda o’z energiyasini yo’qotmaydi. II postulat. Elektron yadro atrofida faqat barqaror orbitalardagina aylanishi mumkin. Shpostulat. Elektron energiyasi katta bo’lgan barqaror orbitadan energiyasi kichik bo’lgan orbitaga o’tganda ortiqcha energiyasini yorug’lik nuri, kvant (foton), ya’ni h v sifatida chiqaradi. Bor nazariyasi faqat vodorod va vodorodga o’xshagan atomlar uchungina yaroqlidir. Biroq zaryadlari soni ko’p bo’lgan elementlarning kvant nazariyasi — kvant mexanikani yaratishda Borning atom nazariyasi boshlang’ich qadam bo’lib xizmat qildi. Kvant mexanika N. Bor, V. Geyzenberg, L. de-Broyl, M. Born, A. P. Dirak va boshqa tomonidan yaratildi. Atom fizikasi fizikaning yangi bo’limi bo’lib, yangi kashfiyotlar bilan boyib bormoqda. Atom fizikasining asosiy bo’limlari — atom nazariyasi, atom (optik) spektroskopiya, rentgen spektroskopiyasi, radiospektroskopiya, lazer spektroskopiyasi, atom va ion to’qnashishlari fizikasidan iborat. Atomning barcha holat xarakteristikalarini mukammal aniqlash Atom fizikasining eng muhim vazifasidir. Bunda atom energiyasi qiymatlari — energiya satqi, harakat miqdori momentlarining qiymatlari va atom holatini ifodalovchi boshqa miqdorlar aniqlanadi.
Atom tuzilishini batafsil tekshirishda qo’lga kiritilgan nati jalardan fizikaning ko’pgina bo’limlaridagina emas, balki kimyo, astrofizika va boshqa fan sohalarida ham juda ko’p foydalaniladi. Spektral chiziqlarning kengayishi va siljishini o’rganish muhit (suyuklik, kristall) ning ma’lum qismidagi maydonlar va uning holati haqida fikr yuritishga imkon beradi. Elektron zaryad zichligining taqsimlanishini va tashqi kuchlar ta’sirida uning qay tariqa o’zgarishini bilish atom hosil qilishi mumkin bo’lgan kimyoviy bog’larni, kristall panjarasidagi ion harakatini aniqlash uchun juda muhimdir. Atom va ionlarning tuzilishi va energiya sathi xarakteristikalari haqidagi ma’lumotlar kvant elektronika qurilmalari uchun katta ahamiyatga egadir. Atom va ionlar to’qnashganda ularning ionlashishi, uyg’onishi, qayta zaryadlanishi haqidagi bilimlar plazma fizikasida muhim o’rin tutadi. Atomlar energiya sathlarining tuzilishini bilish astrofizika uchun juda zarur. Shunday qilib, Atom fizikasi tabiat fanlari bilan chambarchas bog’liqdir. Atom haqida Atom fizikasi yaratgan tasavvur dunyoni bilish uchun ham ahamiyatga ega.
Turli moddalarning turg’unligi, yerdagi oddiy temperatura va bosimda kimyoviy elementlarning boshqa elementlarga aylanmasligi atomning “turg’unligi”ga bog’liq. Tashqi sharoit o’zgarganda atom xossalari va holatining o’zgara olishi, atomning “plastik” bo’lishi elementar zarralardan birining ikkinchisiga aylanishi yo’llarini ko’rsatib berib, murakkab tizimlarning paydo bo’lishi sabablarini ochadi. Shu kunlarda Atom fizikasi modda tuzilishi haqidagi tasavvurlarni kengaytiruvchi alohida fanga aylanib qoldi. Modda tuzilishi nazariyasi ancha murakkab bo’lib, fizikaning deyarli barcha yutuqlari va hozirgi zamon matematik apparatning qudratiga tayangan. So’nggi yillarda atom spektroskopiyasining plazma diagnostikasiga, astrofizik tadqiqotlarga, gazli lazerlar spektroskopiyasi va boshqa sohalarga tatbiqi ancha rivoj topdi. Ammo bu masalalarni yoritish atom spektrlari nazariyasiga, atomda yuz berayotgan radiasion jarayonlarning ehtimolligi va ko’ndalang kesimi kabi muhim xarakteristikalarga tegishli tayin hisoblarni o’tkazishni talab qiladi. Ad:. Bekjonov R. B., Ahmadxo’jaev B., Atom fizikasi, T., 1979; Bekjonov R. B., Atom yadrosi va zarralar fizikasi, T., 1995; modda tuzilishi, T., 1997.