Ренгенология
Контрольная работа - Медицина, физкультура, здравоохранение
Другие контрольные работы по предмету Медицина, физкультура, здравоохранение
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ
Кафедра радиобиологии сельскохозяйственных животных
Контрольная работа
Выполнил:
Студент заочного факультета
5-го курса , I группы, шифр-94111
Алтухов М.А.
Проверил_________________
Омск 2000 г.
Строение атома и характеристика основных элементарных частиц входящих в его состав
Все тела, включая нас самих, состоят из мельчайших кирпичиков, называемых атомами. Существует столько типов таких кирпичиков, сколько имеется в природе химических элементов. Химический элемент это совокупность атомов одного и того же типа.
Мысль о том, что вещество построено из мельчайших частичек, высказывалась еще древнегреческими учеными. Они-то и назвали эти частички атомами (от греческого слова, означающего неделимый). Древние греки предполагали, что атомы имеют форму правильных многогранников: куба (атомы земли), тетраэдра (атомы огня), октаэдра (атомы воздуха), икосаэдра (атомы воды). Прошло более двадцати столетий, прежде чем были получены экспериментальные подтверждения идеи атомистического строения вещества. Окончательно эта идея утвердилась в науке во второй половине XIX века благодаря успехам химии и молекулярно-кинетической теории. К началу XX века физики уже знали, что атомы имеют размеры порядка 10'10 м и массу 10'27 кг. К этому времени стало ясно, что атомы вовсе не неделимы, что они обладают определенной внутренней структурой, разгадка которой позволит объяснить периодичность свойств химических элементов, выявленную Дмитрием Ивановичем Менделеевым (1834-1907).
В 1903 году, вскоре после открытия электрона, английский физик ДжозефДжон Томсон (1856-1940) предложил модель атома в виде положительно заряженной по объему сферы диаметром около 10"10 м, внутрь которой вкраплены электроны (см- Элементарные частицы). Суммарный отрицательный заряд электронов компенсируется положительным зарядом сферы. Когда электроны колеблются относительно центра сферы, атом излучает свет. Томсон считал, что электроны группируются в слои вокруг центра.
В модели, предложенной Томсоном, масса атома равномерно распределена по его объему. Ошибочность такого предположения вскоре доказал английский физик Эрнест Резерфорд (1871-1937). В 1908-1911 годах под его руководством были выполнены опыты по рассеянию а-частиц (ядер гелия) металлической фольгой, а -частица свободно проходила сквозь тонкую фольгу, испытывая лишь незначительные отклонения; однако в отдельных редких случаях (примерно в одном на 10000) наблюдалось рассеяние а-частиц на угол больше 90.
Это было почти так же невероятно, вспоминал впоследствии Резерфорд, как если бы вы выстрелили 15-дюймовым снарядом в лист папиросной бумаги, а снаряд вернулся бы назад и попал в вас.
Опыты по рассеянию а-частиц убедительно показали, что почти вся масса атома сосредоточена в очень малом объеме атомном ядре, диаметр которого примерно в
10000 раз меньше диаметра атома. Большинство а-частиц пролетает мимо массивного ядра, не задевая его, лишь изредка сталкиваясь с ним и отскакивая назад.
Эксперименты Резерфорда послужили основой для создания протонно-нейтронной модели атома. Эта модель к определяет современные представления об устройстве атома.
Итак, в центре атома находится атомное ядро (его размеры порядка 10'14 м); весь остальной объем атома это электроны. Внутри ядра электронов нет (это стало ясно в начале 30-х годов); ядро состоит из положительно заряженных протонов и не имеющих заряда нейтронов. Число электронов в атоме равно числу протонов в ядре; это есть атомный номер данного химического элемента (его порядковый номер в периодической системе). Масса электрона примерно в 2000 раз меньше массы протона или нейтрона, поэтому почти- вся масса атома сосредоточена в ядре. Разные электроны в разной степени связаны с ядром;
некоторые из них теряются относительно легко, при этом атом превращается в положительный ион. Приобретая дополнительные электроны, атом становится отрицательным ионом.
Создавая свою модель атома, Резерфорд предположил, что между отрицательно заряженными электронами и положительно заряженным ядром действуют кулоновские силы. Ясно, что покоиться внутри атома электроны не могут, так как они упали бы тогда на ядро, поэтому, по предположению Резерфорда, электроны движутся вокруг ядра, -подобно тому как планеты обращаются вокруг Солнца. Поэтому резерфордовская модель атома была названа планетарной.
Простая и наглядная планетарная модель атома имеет прямое экспериментальное обоснование. Она совершенно необходима для объяснения опыта по рассеянию а-частиц. Но такая модель противоречит законам механики и электродинамики. Она не позволяет объяснить факт существования атома, его устойчивость. Ведь движение электронов по орбитам происходит с ускорением, причем очень большим. Ускоренно движущийся заряд по законам электродинамики Максвелла должен излучать электромагнитные волны с частотой, равной числу его оборотов вокруг ядра в секунду. Излучение сопровождается потерей энергии. Теряя энергию, электроны должны приближаться к ядру, подобно тому как спутник приближается к Земле при торможении в верхних слоях атмосферы. ?/p>