HISTORIE ATOMU

HISTORIE ATOMU
M g r. R O B E RT
PECKO
TENTO DOKUMENT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY
Historie atomu
(modely)
Mgr. Robert Pecko
Období bez modelu

pojetí hmoty spíše vychází z filozofických úvah než
experimentů a pozorování

hmota je složena z částí, které už nelze dělit

co kultura, škola či časové období to jiný model

mnohá řešení přinášejí objevy v chemii
starověká Indie

6. stol. př. n. l.

starověká Indie

první zmínky v indické filozofii (džinismus)

různé školy formují komplikované teorie, jak atomy
seskupit do složitějších částí
antické Řecko - atomismus

5. století př. n. l. - Leukippos a jeho žák Démokritos

existuje bytí a nebytí




bytí představuje hmotu skládající se z množství
částí, které nelze dále dělit
části existují v prázdnu, nezanikají a nepodléhají
žádným vlivům
tyto části byly označeny jako átomos (ἄτομος) –
nedělitelné, nesmírně malé
indické i řecké představy vychází z filozofické roviny,
je používán termín vytvořený Démokritem
Leukippos z Milétu

500 - 440 př. n. l.

zakladatel atomismu

Démokritův učitel
Démokritos



460 - 370 př. n. l.
považoval atomy za
neviditelné, nedělitelné,
nezničitelné a neměnné, ze
kterých se skládá vše, i
bohové
atomy se pohybují a
střetávají
Daltonova teorie

John Dalton (1766 – 1844)



prvky se skládají z malých
částeček nazývané atomy
každý prvek je jedinečný
svým typem atomu
atomy nelze měnit ani ničit,
lze je jen skládat →
sloučeniny
John Dalton

6.9. 1766 – 27.7. 1844

zabýval se meteorologií



zkoumal vlastnosti kapalin
a plynů
1794 – vysvětlil
barvoslepost
1801 – atomová teorie
Thomsonův model atomu

J. J. Thomson



v roce 1897 vyvrátil Daltonovu teorii
při studiu katodového záření objevil
elektron
je vytvořen tzv. pudinkový model
atomu
Sir Joseph John Thomson

18.12. 1856 – 30.8. 1940

1897 – objev elektronu

1906 – Nobelova cena za
fyziku
Thomsonův model atomu

atom si představujeme jako kladně nabitou kouli

uvnitř se nacházejí záporně nabité elektrony

celkový elektrický náboj je nulový

někdy je přirovnáván k pudinku (pudinkový
model)

kladně nabitá hmota – pudink

elektrony - hrozinky
Rutherfordův model

E. Rutherford (1871 - 1937)




velká část hmoty, která je
nabita kladně, je umístěna
uprostřed atomu
vzniká Planetární model atomu
kolem kladně nabitého jádra
obíhají záporně nabité elektrony
jádro obsahuje jedinou částici,
která je přítomna i v jiných
atomech → objev protonu
Lord Ernest Rutherford





30.8. 1871 – 19.10. 1937
považován za zakladatele
jaderné fyziky
rozdělil záření na α, β, γ
1908 – Nobelova cena za
chemii
1919 – první transmutace


14
4
17
1
N
+
He
→
O
+
p
7
2
8
1
předpověděl existenci neutronů
Vznik kvantové teorie

řeší nedostatky Rutherfordova modelu

pokud by elektron obíhal po kruhové nebo
eliptické dráze, musel by vysílat
elektromagnetické záření, což by mělo za
následek ztrátu energie a eletron by se zřítil do
jádra atomu
Vznik kvantové teorie

N. Bohr (1885 - 1962)





vychází z planetárního modelu a pokouší
se odstranit jeho nedostatky
využívá poznatků kvantové teorie – řeší
stabilitu drah elektronů
elektrony se mohou pohybovat jen po
určitých drahách
pokud elektron setrvává na své dráze,
energii neztrácí
přechodem elektronu mezi drahami
dochází k vyzáření energie (fotonu)
Niels Henrick David Bohr





7.10. 1885 – 18.11. 1962
1913 – první kvantový model
atomu
1922 – Nobelova cena za fyziku
1927 – podílí se na vzniku
kvantové mechaniky
1939 – podílí se na objevu
procesu štěpení uranu v praxi
Vznik kvantové teorie
n=3
n=2
n=1
E =h⋅
Sommerfeldův model

elektrony se pohybují nejen po kruhových, ale také
po eliptických drahách

elektron se pohybuje po elipse, která se otáčí

elektron se při svém pohybu také otáčí

neumí vysvětlit všechny vlastnosti atomu, ale
poskytuje představu o jeho stavbě
Vznik kvantové teorie


Bohrův model atomu byl
použitelný jen na atom vodíku,
spektra složitějších atomů jsou
jím neřešitelná → vznik
kvantového modelu atomu
stav částice není popsán její
polohou a hybností, ale vlnovou
funkcí, která udává stav částice
v jakémkoli čase
Klasická x kvantová
mechanika





stavu částice odpovídá učitá hodnota
pravděpodobnosti
částice může být najednou ve více stavech
některé veličiny mohou nabývat jen určitých stavů
(kvanta), např. energie
měření na částici vede ke změně stavu objektu
částice mohou prostupovat zakázanými oblastmi
(přes překážku, na kterou nemají energii) – tunelový
jev
Klasická x kvantová
mechanika




objekt se může chovat jako vlna i jako částice –
částicový dualismus (fotoelektrický jev)
některé veličiny nejsou současně měřitelné
(nejznámější je poloha a hybnost)
dvě stejné částice nelze rozlišit (označit) – princip
nerozlišitelnosti
určením stavu jedné částice je ovlivněn stav druhé
částice – kvantová provázanost
Model v měřítku

Kdyby jádro atomu bylo velké jako zrnko máku a
položili jste ho doprostřed fotbalového hřiště,
elektrony by ho sledovaly z tribun.
Objevy elementárních částic

1897 – objev elektronu (J. J. Thomson)

1918 – objev protonu (E. Rutherford)

1932 – objev neutronu (J. Chadwick)
James Chadwick

20.10. 1891 – 24.7. 1974

1932 – objen neutronu

1935 – Nobelova cena za fyziku


účastnil se projektu Manhattan
(1. atomová bomba)
1945 – pasován na rytíře
Zdroje

http://reich-chemistry.wikispaces.com/Fall.2010.MMA.Neil.atomictim

http://wikipedia.org/

časopis pro studenty 3pól - Září 2009

http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/3178890.stm

http://library.thinkquest.org/28383/nowe_teksty/htmla/1_11a.html

http://e-ducation.net/naturalscience.htm

http://de.academic.ru/dic.nsf/dewiki/1210367

http://www.mlahanas.de/Greeks/Atoms.htm