রসায়নে পরমাণুর বিকাশ সম্পর্কে ধারণার বিকাশ। পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন সম্পর্কে ধারণার বিবর্তন। উপাদানের পর্যায় সারণী

পদার্থবিজ্ঞানের শাখা যা পরমাণুর অভ্যন্তরীণ গঠন অধ্যয়ন করে। পরমাণু, মূলত অবিভাজ্য বলে মনে করা হয়, জটিল সিস্টেম। তাদের প্রোটন এবং নিউট্রনের একটি বিশাল নিউক্লিয়াস রয়েছে, যার চারপাশে ইলেকট্রনগুলি খালি জায়গায় চলে। পরমাণুগুলি খুব ছোট - তাদের মাত্রা প্রায় 10 –10 –10 –9 মিটার, এবং নিউক্লিয়াসের মাত্রা এখনও প্রায় 100,000 গুণ ছোট (10 –15 –10 –14 মিটার)। অতএব, পরমাণুগুলি কেবলমাত্র পরোক্ষভাবে "দেখা" যেতে পারে, খুব উচ্চ বিবর্ধন সহ একটি চিত্রে (উদাহরণস্বরূপ, একটি ক্ষেত্র-নির্গমন প্রজেক্টর ব্যবহার করে)। কিন্তু এই ক্ষেত্রেও, পরমাণুগুলিকে বিস্তারিতভাবে দেখা যায় না। তাদের অভ্যন্তরীণ কাঠামো সম্পর্কে আমাদের জ্ঞান প্রচুর পরিমাণে পরীক্ষামূলক ডেটার উপর ভিত্তি করে, যা পরোক্ষভাবে কিন্তু বিশ্বাসযোগ্যভাবে উপরে সমর্থন করে।

বিংশ শতাব্দীতে পরমাণুর গঠন সম্পর্কে ধারণা আমূল পরিবর্তিত হয়। নতুন তাত্ত্বিক ধারণা এবং পরীক্ষামূলক তথ্য দ্বারা প্রভাবিত। পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের অভ্যন্তরীণ কাঠামোর বর্ণনায় এখনও অমীমাংসিত প্রশ্ন রয়েছে, যা নিবিড় গবেষণার বিষয়। নিম্নলিখিত বিভাগগুলি সামগ্রিকভাবে পরমাণুর গঠন সম্পর্কে ধারণার বিকাশের ইতিহাসের রূপরেখা দেয়; একটি পৃথক নিবন্ধ নিউক্লিয়াসের কাঠামোর জন্য উত্সর্গীকৃত ( পারমাণবিক নিউক্লিয়াস স্ট্রাকচার), যেহেতু এই ধারণাগুলি মূলত স্বাধীনভাবে বিকশিত হয়েছে। একটি পরমাণুর বাইরের খোলস অধ্যয়ন করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি তাপ বা রাসায়নিক শক্তির ক্রম অনুসারে অপেক্ষাকৃত ছোট। এই কারণে, নিউক্লিয়াস আবিষ্কারের অনেক আগে ইলেকট্রন পরীক্ষামূলকভাবে আবিষ্কৃত হয়েছিল।

নিউক্লিয়াস, তার ছোট আকার সত্ত্বেও, খুব দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ, তাই এটি শুধুমাত্র পরমাণুর মধ্যে কাজ করে এমন শক্তির চেয়ে লক্ষ লক্ষ গুণ বেশি তীব্র শক্তির সাহায্যে ধ্বংস এবং অধ্যয়ন করা যেতে পারে। নিউক্লিয়াসের অভ্যন্তরীণ গঠন বোঝার দ্রুত অগ্রগতি শুধুমাত্র কণা ত্বরণকারীর আবির্ভাবের সাথে শুরু হয়েছিল। এটি আকার এবং বাঁধাই শক্তির এই বিশাল পার্থক্য যা আমাদের নিউক্লিয়াসের গঠন থেকে সম্পূর্ণরূপে পরমাণুর গঠন বিবেচনা করতে দেয়।

একটি পরমাণুর আকার এবং এটি যে খালি স্থান দখল করে তা সম্পর্কে ধারণা পেতে, 1 মিমি ব্যাস সহ এক ফোঁটা জল তৈরি করে এমন পরমাণুগুলি বিবেচনা করুন। আপনি যদি মানসিকভাবে এই ড্রপটিকে পৃথিবীর আকারে বড় করেন, তাহলে জলের অণুতে অন্তর্ভুক্ত হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন পরমাণুর ব্যাস হবে 1-2 মিটার। প্রতিটি পরমাণুর ভরের সিংহভাগ তার কেন্দ্রে ঘনীভূত হয়, ব্যাস যার মধ্যে ছিল মাত্র ০.০১ মিমি।

পরমাণু সম্পর্কে সর্বাধিক সাধারণ ধারণার উত্থানের ইতিহাস সাধারণত গ্রীক দার্শনিক ডেমোক্রিটাসের (সি. 460 - সি. 370 খ্রিস্টপূর্ব) সময় থেকে শুরু করে, যিনি ক্ষুদ্রতম কণাগুলি সম্পর্কে অনেক চিন্তা করেছিলেন যেগুলির মধ্যে যে কোনও পদার্থকে ভাগ করা যেতে পারে। . গ্রীক দার্শনিকদের একটি দল যারা এই ধরনের ক্ষুদ্র অবিভাজ্য কণার অস্তিত্ব ছিল বলে মত পোষণ করেন তাদের বলা হয় পরমাণুবিদ। গ্রীক দার্শনিক এপিকিউরাস (c. 342-270 BC) পারমাণবিক তত্ত্ব গ্রহণ করেছিলেন এবং খ্রিস্টপূর্ব প্রথম শতাব্দীতে। তার একজন অনুসারী, রোমান কবি এবং দার্শনিক লুক্রেটিয়াস ক্যারাস, "অন দ্য নেচার অফ থিংস" কবিতায় এপিকিউরাসের শিক্ষার রূপরেখা দিয়েছেন, যার কারণে এটি পরবর্তী প্রজন্মের জন্য সংরক্ষিত ছিল। অ্যারিস্টটল (৩৮৪-৩২২ খ্রিস্টপূর্বাব্দ), প্রাচীনকালের অন্যতম সেরা বিজ্ঞানী, পরমাণু তত্ত্বকে গ্রহণ করেননি এবং দর্শন ও বিজ্ঞানের বিষয়ে তাঁর মতামত পরবর্তীকালে মধ্যযুগীয় চিন্তাধারায় প্রাধান্য পায়। রেনেসাঁর একেবারে শেষ অবধি পরমাণু তত্ত্বের অস্তিত্ব ছিল বলে মনে হয় না, যখন বিশুদ্ধভাবে অনুমানমূলক দার্শনিক যুক্তি পরীক্ষা দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছিল।

রেনেসাঁর সময়, এখন রসায়ন এবং পদার্থবিদ্যা নামে পরিচিত ক্ষেত্রগুলিতে পদ্ধতিগত গবেষণা শুরু হয়েছিল, যা "অবিভাজ্য কণা" প্রকৃতির নতুন অন্তর্দৃষ্টি নিয়ে আসে। আর. বয়েল (1627-1691) এবং আই. নিউটন (1643-1727) পদার্থের অবিভাজ্য কণার অস্তিত্বের ধারণার উপর ভিত্তি করে তাদের যুক্তি তৈরি করেছিলেন। যাইহোক, বয়েল বা নিউটন উভয়েরই তাদের আগ্রহের ঘটনা ব্যাখ্যা করার জন্য একটি বিশদ পারমাণবিক তত্ত্বের প্রয়োজন ছিল না এবং তাদের পরীক্ষার ফলাফল "পরমাণু" এর বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে নতুন কিছু প্রকাশ করেনি।

পারমাণবিক গঠন

ডাল্টনের আইন।পরমাণু তত্ত্বের প্রথম সত্যিকারের বৈজ্ঞানিক প্রমাণ, যা দৃঢ়ভাবে এই অনুমানের যৌক্তিকতা এবং সরলতা প্রদর্শন করেছিল যে প্রতিটি রাসায়নিক উপাদান ক্ষুদ্রতম কণা নিয়ে গঠিত, এটি ছিল ইংরেজি স্কুলের গণিতের শিক্ষক জে. ডাল্টন (1766-1844), যার নিবন্ধ এই সমস্যাটি 1803 সালে হাজির হয়েছিল।

ডাল্টন গ্যাসের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করেছিলেন, বিশেষত গ্যাসের আয়তনের অনুপাত যা একটি রাসায়নিক যৌগ তৈরি করতে প্রতিক্রিয়া জানায়, উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন থেকে পানির গঠনে। তিনি প্রতিষ্ঠিত করেছিলেন যে বিক্রিয়াকৃত পরিমাণ হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের অনুপাত সর্বদা ছোট পূর্ণসংখ্যার অনুপাত। এইভাবে, যখন পানি (H 2 O) গঠিত হয়, তখন 2.016 গ্রাম হাইড্রোজেন গ্যাস 16 গ্রাম অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে এবং যখন হাইড্রোজেন পারক্সাইড (H 2 O 2) তৈরি হয়, তখন 32 গ্রাম অক্সিজেন গ্যাস 2.016 গ্রাম হাইড্রোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে। এই দুটি যৌগ গঠনের জন্য হাইড্রোজেনের একই ভরের সাথে বিক্রিয়া করে অক্সিজেনের ভর একে অপরের সাথে ছোট সংখ্যা হিসাবে সম্পর্কিত:

এই ধরনের ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, ডাল্টন তার "একাধিক অনুপাতের আইন" প্রণয়ন করেছিলেন। এই আইন অনুসারে, যদি দুটি উপাদান বিভিন্ন অনুপাতে একত্রিত হয়ে বিভিন্ন যৌগ তৈরি করে, তবে একটি উপাদানের ভর দ্বিতীয় মৌলের একই পরিমাণের সাথে মিলিত হয় ছোট পূর্ণ সংখ্যা হিসাবে। ডাল্টনের দ্বিতীয় সূত্র অনুসারে, "ধ্রুব অনুপাতের আইন," যে কোনো রাসায়নিক যৌগে এর উপাদান উপাদানগুলির ভরের অনুপাত সবসময় একই থাকে। জে. বারজেলিয়াস (1779-1848), যিনি অনেক যৌগের জন্য উপাদানগুলির প্রতিক্রিয়াশীল ভরের সঠিক পরিমাপ করেছিলেন, জে. বারজেলিয়াস (1779-1848) দ্বারা শুধুমাত্র গ্যাসের সাথে সম্পর্কিত নয়, বরং তরল এবং কঠিন যৌগগুলির সাথে সম্পর্কিত প্রচুর পরিমাণে পরীক্ষামূলক তথ্য। তার তথ্য ডাল্টন দ্বারা প্রণীত আইন নিশ্চিত করেছে এবং দৃঢ়ভাবে প্রদর্শন করেছে যে প্রতিটি উপাদানের ভরের একটি ক্ষুদ্রতম একক রয়েছে।

প্রাচীন গ্রীক পরমাণুবিদদের বিমূর্ত যুক্তির তুলনায় ডাল্টনের পারমাণবিক পোস্টুলেটগুলির সুবিধা ছিল যে তার আইনগুলি বাস্তব পরীক্ষার ফলাফলগুলিকে ব্যাখ্যা করা এবং সম্পর্কিত করা এবং সেইসাথে নতুন পরীক্ষার ফলাফলের ভবিষ্যদ্বাণী করা সম্ভব করেছিল। তিনি অনুমান করেছিলেন যে 1) একই উপাদানের সমস্ত পরমাণু সব দিক থেকে অভিন্ন, বিশেষ করে, তাদের ভর একই; 2) বিভিন্ন উপাদানের পরমাণুর বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য রয়েছে, বিশেষত, তাদের ভর ভিন্ন; 3) একটি যৌগ, একটি উপাদানের বিপরীতে, তার প্রতিটি উপাদান উপাদানের একটি নির্দিষ্ট পূর্ণসংখ্যা পরমাণু ধারণ করে; 4) রাসায়নিক বিক্রিয়ায়, পরমাণুর একটি পুনঃবন্টন ঘটতে পারে, কিন্তু একটি পরমাণু ধ্বংস বা আবার তৈরি হয় না। (আসলে, এটি 20 শতকের শুরুতে দেখা গেছে, এই অনুমানগুলি কঠোরভাবে পূরণ করা হয় না, যেহেতু একই উপাদানের পরমাণুর বিভিন্ন ভর থাকতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেনের তিনটি জাত রয়েছে, যাকে আইসোটোপ বলা হয়; উপরন্তু, পরমাণু তেজস্ক্রিয় রূপান্তরের মধ্য দিয়ে যেতে পারে এবং এমনকি সম্পূর্ণভাবে ভেঙে পড়তে পারে, কিন্তু ডাল্টন দ্বারা বিবেচনা করা রাসায়নিক বিক্রিয়ায় নয়।) এই চারটি অনুমানের উপর ভিত্তি করে, ডাল্টনের পারমাণবিক তত্ত্ব ধ্রুবক এবং একাধিক অনুপাতের সূত্রের সহজতম ব্যাখ্যা প্রদান করে।

যদিও ডাল্টনের আইনগুলি সমস্ত রসায়নকে অন্তর্নিহিত করে, তারা পরমাণুর প্রকৃত আকার এবং ভর নির্ধারণ করে না। তারা কোনো উপাদান বা যৌগের নির্দিষ্ট ভরের মধ্যে থাকা পরমাণুর সংখ্যা সম্পর্কে কিছুই বলে না। সরল পদার্থের অণুগুলি স্বতন্ত্রভাবে ওজন করার জন্য খুব ছোট, তাই পরোক্ষ পদ্ধতিগুলি অবশ্যই পরমাণু এবং অণুর ভর নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা উচিত।

অ্যাভোগাড্রোর নম্বর। 1811 সালে, এ. অ্যাভোগাড্রো (1776-1856) একটি হাইপোথিসিস পেশ করেছিলেন যা উপাদানগুলি থেকে যৌগগুলি কীভাবে গঠিত হয় তার বিশ্লেষণকে ব্যাপকভাবে সরল করে এবং পরমাণু এবং অণুর মধ্যে পার্থক্য স্থাপন করে। তার ধারণা ছিল যে একই তাপমাত্রা এবং চাপে গ্যাসের সমান আয়তনে একই সংখ্যক অণু থাকে। নীতিগতভাবে, এর একটি ইঙ্গিত পাওয়া যায় জে. গে-লুসাক (1778-1850) এর আগের কাজ থেকে, যিনি প্রতিষ্ঠা করেছিলেন যে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় প্রবেশকারী গ্যাসীয় উপাদানগুলির আয়তনের অনুপাত পূর্ণ সংখ্যায় প্রকাশ করা হয়, যদিও ভিন্ন। ডাল্টন দ্বারা প্রাপ্ত ভর অনুপাত থেকে। উদাহরণস্বরূপ, 2 লিটার হাইড্রোজেন গ্যাস (H 2 অণু), 1 লিটার অক্সিজেন গ্যাস (O 2 অণু) এর সাথে মিলিত হয়ে 1 লিটার জলীয় বাষ্প (H 2 O অণু) তৈরি করে।

গ্যাসের প্রদত্ত আয়তনে অণুর প্রকৃত সংখ্যা অত্যন্ত বড়, এবং 1865 সাল পর্যন্ত এটি গ্রহণযোগ্য নির্ভুলতার সাথে নির্ধারণ করা যায়নি। যাইহোক, ইতিমধ্যে অ্যাভোগাড্রোর সময়ে, গ্যাসের গতি তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে মোটামুটি অনুমান করা হয়েছিল। একটি পদার্থের পরিমাণ পরিমাপের জন্য একটি খুব সুবিধাজনক একক হল মোল, যেমন একটি পদার্থের পরিমাণ যেখানে কার্বন 12 সি এর সবচেয়ে সাধারণ আইসোটোপের 0.012 কেজিতে পরমাণুর মতো অনেকগুলি অণু রয়েছে। স্বাভাবিক অবস্থায় একটি আদর্শ গ্যাসের এক মোল (n.s), অর্থাৎ মান তাপমাত্রা এবং চাপ, 22.4 লিটার একটি ভলিউম দখল করে। অ্যাভোগাড্রোর সংখ্যা হল একটি পদার্থের এক মোলে বা পরিবেষ্টিত পরিস্থিতিতে 22.4 লিটার গ্যাসে মোট অণুর সংখ্যা। অন্যান্য পদ্ধতি, যেমন রেডিওগ্রাফি, অ্যাভোগাড্রো নম্বর দেয় এনগতি তত্ত্বের ভিত্তিতে প্রাপ্ত মানগুলির চেয়ে 0 বেশি নির্ভুল মান। বর্তমানে গৃহীত মান হল 6.0221367×10 23 পরমাণু (অণু) এক মোলে। ফলস্বরূপ, 1 লিটার বাতাসে অক্সিজেন, নাইট্রোজেন এবং অন্যান্য গ্যাসের প্রায় 3×10 22 অণু থাকে।

পারমাণবিক পদার্থবিদ্যার জন্য অ্যাভোগাড্রোর সংখ্যার গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা এই কারণে যে এটি একজনকে একটি পরমাণু বা অণুর ভর এবং আনুমানিক মাত্রা নির্ধারণ করতে দেয়। যেহেতু 22.4 লিটার H2 গ্যাসের ভর হল 2.016×10 –3 kg, একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর ভর হল 1.67×10 –27 kg। যদি আমরা ধরে নিই যে একটি কঠিন দেহে পরমাণুগুলি একে অপরের কাছাকাছি অবস্থিত, তাহলে অ্যাভোগাড্রোর সংখ্যা আমাদের আনুমানিক ব্যাসার্ধ অনুমান করতে দেবে r, বলুন, অ্যালুমিনিয়াম পরমাণু। অ্যালুমিনিয়ামের জন্য, 1 মোল সমান 0.027 কেজি, এবং ঘনত্ব হল 2.7H103 kg/m3। এই ক্ষেত্রে আমরা আছে

কোথায় r» 1.6×10 –10 মি। সুতরাং, অ্যাভোগাড্রোর সংখ্যার প্রথম অনুমান পারমাণবিক আকারের একটি ধারণা দিয়েছে।

ইলেকট্রন আবিষ্কার।রাসায়নিক যৌগ গঠনের সাথে সম্পর্কিত পরীক্ষামূলক তথ্য "পারমাণবিক" কণার অস্তিত্ব নিশ্চিত করেছে এবং পৃথক পরমাণুর ছোট আকার এবং ভর বিচার করা সম্ভব করেছে। যাইহোক, 1897 সালে জে.জে. থমসনের ইলেকট্রন আবিষ্কারের আগ পর্যন্ত পরমাণুর প্রকৃত গঠন, এমনকি আরও ছোট কণার অস্তিত্ব সহ, অস্পষ্ট ছিল। তখন পর্যন্ত, পরমাণুকে অবিভাজ্য বলে মনে করা হত এবং বিভিন্ন উপাদানের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের পার্থক্য ছিল। কোন ব্যাখ্যা ছিল না। থমসনের আবিষ্কারের আগেও, বেশ কয়েকটি আকর্ষণীয় পরীক্ষা চালানো হয়েছিল যেখানে অন্যান্য গবেষকরা কম চাপে গ্যাসে ভরা কাঁচের টিউবে বৈদ্যুতিক প্রবাহ অধ্যয়ন করেছিলেন। জার্মান গ্লাসব্লোয়ার G. Geissler (1815-1879) এর পরে এই ধরনের টিউবগুলিকে Geissler টিউব বলা হয়, যিনি প্রথম এগুলি তৈরি করতে শুরু করেছিলেন, একটি ইন্ডাকশন কয়েলের উচ্চ-ভোল্টেজ উইন্ডিংয়ের সাথে সংযুক্ত হলে একটি উজ্জ্বল আভা নির্গত হয়। এই বৈদ্যুতিক নিঃসরণগুলি ডব্লিউ. ক্রুকস (1832-1919) এর প্রতি আগ্রহী হয়ে ওঠে, যিনি প্রতিষ্ঠা করেছিলেন যে চাপের উপর নির্ভর করে টিউবে স্রাবের প্রকৃতি পরিবর্তিত হয় এবং উচ্চ শূন্যতায় নিঃসরণ সম্পূর্ণরূপে অদৃশ্য হয়ে যায়। জে. পেরিন (1870-1942) এর পরবর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে "ক্যাথোড রশ্মি" যেগুলি আভা সৃষ্টি করে তা নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণা যা একটি সরল রেখায় চলে, কিন্তু চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্বারা বিচ্যুত হতে পারে। যাইহোক, কণার চার্জ এবং ভর অজানা থেকে যায় এবং এটি অস্পষ্ট ছিল যে সমস্ত নেতিবাচক কণা একই ছিল কিনা।

থমসনের মহান যোগ্যতা প্রমাণ ছিল যে সমস্ত কণা যেগুলি ক্যাথোড রশ্মি তৈরি করে তারা একে অপরের সাথে অভিন্ন এবং পদার্থের অংশ। একটি বিশেষ ধরনের স্রাব টিউব ব্যবহার করে, চিত্রে দেখানো হয়েছে। 1, থমসন ক্যাথোড রশ্মি কণার গতি এবং চার্জ থেকে ভরের অনুপাত পরিমাপ করেছিলেন, যাকে পরে ইলেকট্রন বলা হয়। নলটিতে উচ্চ-ভোল্টেজ স্রাবের প্রভাবে ক্যাথোড থেকে ইলেক্ট্রনগুলি উড়ে গিয়েছিল। অ্যাপারচারের মাধ্যমে ডিএবং ইতাদের মধ্যে শুধুমাত্র যারা টিউবের অক্ষ বরাবর উড়েছিল তারাই পার হয়েছিল।

ভাত। 1. ভর অনুপাতের চার্জ। ক্যাথোড রশ্মির চার্জ-থেকে-ভর অনুপাত নির্ধারণের জন্য ইংরেজ পদার্থবিদ জে. থমসন দ্বারা ব্যবহৃত টিউব। এই পরীক্ষাগুলি ইলেকট্রন আবিষ্কারের দিকে পরিচালিত করেছিল।

স্বাভাবিক মোডে, এই ইলেক্ট্রনগুলি আলোকিত পর্দার কেন্দ্রে আঘাত করে। (থমসনের টিউবটি ছিল প্রথম "ক্যাথোড রে টিউব" যার স্ক্রীন ছিল, যা টেলিভিশন পিকচার টিউবের পূর্বসূরী।) টিউবটিতে একজোড়া বৈদ্যুতিক ক্যাপাসিটর প্লেটও ছিল যা শক্তিপ্রাপ্ত হলে, ইলেকট্রনকে বিচ্যুত করতে পারে। বৈদ্যুতিক শক্তি F E, চার্জে অভিনয় eবৈদ্যুতিক ক্ষেত্র থেকে ই, অভিব্যক্তি দ্বারা দেওয়া হয়

F E = eE .

উপরন্তু, একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করা যেতে পারে টিউবের একই এলাকায় একজোড়া কারেন্ট-বহনকারী কয়েল ব্যবহার করে, যা বিপরীত দিকে ইলেক্ট্রনগুলিকে বিচ্যুত করতে সক্ষম। বল F H, চৌম্বক ক্ষেত্র থেকে অভিনয় এইচ, ক্ষেত্রের শক্তি সমানুপাতিক, কণা গতি vএবং তার চার্জ e :

F H = Hev .

থমসন বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রগুলিকে সামঞ্জস্য করেছিলেন যাতে ইলেকট্রনের মোট বিচ্যুতি শূন্য হয়, অর্থাৎ ইলেক্ট্রন বিম তার আসল অবস্থানে ফিরে আসে। যেহেতু এই ক্ষেত্রে উভয় শক্তি F Eএবং F Hসমান, ইলেকট্রনের গতি দ্বারা দেওয়া হয়

v = E/H .

থমসন আবিষ্কার করলেন যে এই গতি টিউবের ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে ভিএবং ইলেকট্রনের গতিশক্তি mv 2/2 এই ভোল্টেজের সরাসরি সমানুপাতিক, যেমন mv 2 /2 = eV. (অতএব 1 V এর সম্ভাব্য পার্থক্য দ্বারা ত্বরিত হলে একটি ইলেকট্রনের সমান চার্জ সহ একটি কণা দ্বারা অর্জিত শক্তির জন্য "ইলেক্ট্রন-ভোল্ট" শব্দটি।) ইলেকট্রনের গতির জন্য অভিব্যক্তির সাথে এই সমীকরণটি একত্রিত করে, তিনি চার্জ-থেকে-ভর অনুপাত পাওয়া গেছে:

এই পরীক্ষাগুলি সম্পর্ক নির্ধারণ করা সম্ভব করেছে e /মিএকটি ইলেক্ট্রনের জন্য এবং একটি আনুমানিক চার্জ মান দিয়েছে e. ঠিক মান eআর. মিলিকেন দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছিল, যিনি তার পরীক্ষায় নিশ্চিত করেছিলেন যে তেলের চার্জযুক্ত ফোঁটাগুলি একটি ক্যাপাসিটরের প্লেটের মধ্যে বাতাসে ঝুলছে। বর্তমানে, ইলেক্ট্রনের বৈশিষ্ট্যগুলি অত্যন্ত নির্ভুলতার সাথে পরিচিত:

সুতরাং, ইলেক্ট্রনের ভর হাইড্রোজেন পরমাণুর ভরের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম:

থমসনের পরীক্ষায় দেখা গেছে যে বৈদ্যুতিক নিঃসরণে ইলেকট্রন যেকোনো পদার্থ থেকে উৎপন্ন হতে পারে। যেহেতু সমস্ত ইলেকট্রন একই, উপাদানগুলি কেবলমাত্র ইলেকট্রনের সংখ্যায় আলাদা হতে হবে। উপরন্তু, ইলেক্ট্রন ভরের ছোট মান নির্দেশ করে যে পরমাণুর ভর তাদের মধ্যে ঘনীভূত ছিল না।

থমসন ভর স্পেকট্রোগ্রাফ।শীঘ্রই একটি ধনাত্মক চার্জ সহ পরমাণুর অবশিষ্ট অংশ একই, পরিবর্তিত হলেও, ডিসচার্জ টিউব ব্যবহার করে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে, যা ইলেকট্রন খোলা সম্ভব করে তোলে। ইতিমধ্যে ডিসচার্জ টিউবগুলির সাথে প্রথম পরীক্ষাগুলি দেখায় যে যদি একটি ছিদ্র সহ একটি ক্যাথোড টিউবের মাঝখানে স্থাপন করা হয়, তবে ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণাগুলি ক্যাথোডের "চ্যানেল" এর মধ্য দিয়ে যায়, যার ফলে টিউবের শেষে অবস্থিত ফ্লুরোসেন্ট স্ক্রিনটি বিপরীত হয়। নোড থেকে জ্বলতে। এই ইতিবাচক "চ্যানেল বিমগুলি" চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্বারাও বিচ্যুত হয়েছিল, কিন্তু ইলেকট্রনের বিপরীত দিকে।

থমসন এই নতুন বিমের ভর এবং চার্জ পরিমাপ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন, এছাড়াও কণাগুলিকে বিচ্যুত করার জন্য বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে। ইতিবাচক রশ্মি অধ্যয়নের জন্য তার যন্ত্র, "ভর বর্ণালী" চিত্রে পরিকল্পিতভাবে দেখানো হয়েছে। 2. এটি চিত্রে দেখানো ডিভাইস থেকে আলাদা। 1, যে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি একে অপরের সাথে সমকোণে কণাগুলিকে প্রতিফলিত করে এবং তাই "শূন্য" বিচ্যুতি পাওয়া যায় না। অ্যানোড এবং ক্যাথোডের মধ্যবর্তী পথে ধনাত্মক চার্জযুক্ত পরমাণুগুলি এক বা একাধিক ইলেকট্রন হারাতে পারে এবং এই কারণে বিভিন্ন শক্তিতে ত্বরান্বিত হতে পারে। একই ধরণের পরমাণু একই চার্জ এবং ভরের সাথে, কিন্তু কিছু চূড়ান্ত বেগে ছড়িয়ে পড়ে, একটি আলোকিত পর্দা বা ফটোগ্রাফিক প্লেটে একটি বাঁকা রেখা (প্যারাবোলা অংশ) আঁকবে। বিভিন্ন ভরের পরমাণুর উপস্থিতিতে, ভারী পরমাণুগুলি (একই চার্জ সহ) হালকাগুলির তুলনায় কেন্দ্রীয় অক্ষ থেকে কম বিচ্যুত হবে। চিত্রে। চিত্র 3 একটি থমসন ভর স্পেকট্রোগ্রাফে প্রাপ্ত প্যারাবোলার একটি ফটোগ্রাফ দেখায়। সবচেয়ে সংকীর্ণ প্যারাবোলাটি সবচেয়ে ভারী একক আয়নযুক্ত পরমাণুর (পারদ পরমাণুর) সাথে মিলে যায়, যেখান থেকে একটি ইলেক্ট্রন ছিটকে গেছে। দুটি প্রশস্ত প্যারাবোলা হাইড্রোজেনের সাথে মিলে যায়, একটি পারমাণবিক H + এর সাথে এবং অন্যটি আণবিক H 2 + এর সাথে, উভয়ই এককভাবে আয়নিত। কিছু ক্ষেত্রে দুই, তিন বা এমনকি চারটি চার্জ হারিয়ে যায়, কিন্তু পারমাণবিক হাইড্রোজেনকে একবারের বেশি আয়নিত হতে দেখা যায়নি। এই পরিস্থিতিতে প্রথম ইঙ্গিত ছিল যে হাইড্রোজেন পরমাণুতে শুধুমাত্র একটি ইলেকট্রন আছে, অর্থাৎ এটি পরমাণুর মধ্যে সবচেয়ে সহজ।

ভাত। 2. ম্যাস স্পেকট্রোগ্রাফার, চৌম্বকীয় এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে ধনাত্মক রশ্মির বিচ্যুতি থেকে বিভিন্ন পরমাণুর আপেক্ষিক ভর নির্ধারণ করতে থমসন ব্যবহার করেন।

ভাত। 3. ভর স্পেকট্রা, একটি ভর বর্ণালীগ্রাফে প্রাপ্ত পাঁচটি পদার্থের আয়নিত পরমাণুর বন্টনের সাথে ফটোগ্রাফ। পরমাণুর ভর যত বেশি, বিচ্যুতি তত কম।

পরমাণুর জটিল গঠনের অন্যান্য প্রমাণ।একই সময়ে যখন থমসন এবং অন্যরা ক্যাথোড রশ্মি নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করছিলেন, এক্স-রে এবং তেজস্ক্রিয়তার আবিষ্কার পরমাণুর জটিল গঠনের আরও প্রমাণ এনেছিল। 1895 সালে, V. Roentgen (1845-1923) ঘটনাক্রমে রহস্যময় বিকিরণ আবিষ্কার করেন (“ এক্স-রশ্মি"), কালো কাগজের মধ্য দিয়ে অনুপ্রবেশ করে যা দিয়ে তিনি বৈদ্যুতিক স্রাবের সবুজ আলোক অঞ্চল পরীক্ষা করার সময় ক্রুকস টিউবটি মুড়িয়েছিলেন। এক্স-রশ্মি স্ফটিক বেরিয়াম প্ল্যাটিনোসায়ানাইড দিয়ে প্রলিপ্ত দূরবর্তী পর্দার আভা সৃষ্টি করে। রন্টজেন দেখতে পান যে স্ক্রীন এবং টিউবের মধ্যে প্রবর্তিত বিভিন্ন পুরুত্বের বিভিন্ন পদার্থ আলোকে দুর্বল করেছে, কিন্তু এটি সম্পূর্ণরূপে নিভিয়ে দেয়নি। এটি অত্যন্ত উচ্চ অনুপ্রবেশ ক্ষমতা নির্দেশ করে এক্স-রশ্মি। এক্স-রে এও প্রতিষ্ঠিত যে এই রশ্মিগুলো সারাংশে প্রসারিত হয় এবং বৈদ্যুতিক ও চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা বিচ্যুত হয় না। বিভিন্ন পদার্থের ইলেক্ট্রন বোমাবর্ষণ থেকে এমন অদৃশ্য, অনুপ্রবেশকারী বিকিরণের উদ্ভব ছিল সম্পূর্ণ নতুন কিছু। এটা জানা ছিল যে Geissler টিউব থেকে দৃশ্যমান আলো নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে পৃথক "বর্ণালী রেখা" নিয়ে গঠিত এবং তাই বিচ্ছিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিযুক্ত পরমাণুর "কম্পন" এর সাথে যুক্ত ছিল। নতুন বিকিরণের একটি অপরিহার্য বৈশিষ্ট্য, যা এটিকে অপটিক্যাল স্পেকট্রা থেকে আলাদা করেছে, এর উচ্চ ভেদন ক্ষমতা ছাড়াও, এটি হল যে ক্রমাগত ক্রমবর্ধমান সংখ্যক ইলেক্ট্রন সহ উপাদানগুলির অপটিক্যাল বর্ণালী একে অপরের থেকে সম্পূর্ণ আলাদা ছিল, যখন বর্ণালী এক্স-রশ্মি উপাদান থেকে উপাদানে খুব সামান্য পরিবর্তিত হয়।

পারমাণবিক গঠন সম্পর্কিত আরেকটি আবিষ্কার ছিল যে কিছু উপাদানের পরমাণু স্বতঃস্ফূর্তভাবে বিকিরণ নির্গত করতে পারে। এই ঘটনাটি 1896 সালে A. Becquerel (1852-1908) দ্বারা আবিষ্কৃত হয়। বেকারেল আলোর প্রভাবের অধীনে লবণের আলোকসজ্জা এবং এক্স-রে টিউবে কাচের আলোকসজ্জার সাথে এর সম্পর্ক অধ্যয়ন করার সময় ইউরেনিয়াম লবণ ব্যবহার করে তেজস্ক্রিয়তা আবিষ্কার করেছিলেন। একটি পরীক্ষায়, একটি ফটোগ্রাফিক প্লেটের কালো হয়ে যাওয়া, কালো কাগজে মোড়ানো এবং সম্পূর্ণ অন্ধকারে ইউরেনিয়াম লবণের কাছে অবস্থিত, পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল। এই দুর্ঘটনাজনিত আবিষ্কারটি প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয়তার অন্যান্য উদাহরণ এবং নির্গত বিকিরণের প্রকৃতি নির্ধারণের জন্য পরীক্ষাগুলির জন্য একটি নিবিড় অনুসন্ধানকে উদ্দীপিত করেছিল। 1898 সালে, পি. কুরি (1859-1906) এবং এম. কুরি (1867-1934) আরও দুটি তেজস্ক্রিয় উপাদান আবিষ্কার করেন - পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম। ই. রাদারফোর্ড (1871-1937), ইউরেনিয়াম বিকিরণের অনুপ্রবেশ ক্ষমতা অধ্যয়ন করে দেখিয়েছেন যে দুটি ধরণের বিকিরণ রয়েছে: খুব "নরম" বিকিরণ, যা পদার্থ দ্বারা সহজেই শোষিত হয় এবং যাকে রাদারফোর্ড আলফা রশ্মি বলে, এবং আরও অনুপ্রবেশকারী বিকিরণ, যাকে তিনি বিটা-রে নামে অভিহিত করেছিলেন। বিটা রশ্মিগুলি সাধারণ ইলেকট্রন বা "ক্যাথোড রশ্মির" অনুরূপ বলে প্রমাণিত হয়েছে, যা স্রাব টিউবে উদ্ভূত হয়। আলফা রশ্মি, যেমন এটি পরিণত হয়েছে, হিলিয়াম পরমাণুর মতো একই চার্জ এবং ভর রয়েছে, তাদের দুটি ইলেকট্রন থেকে বঞ্চিত। গামা রশ্মি নামক তৃতীয় ধরনের বিকিরণ অনুরূপ হতে দেখা গেল এক্স-রশ্মি, কিন্তু তার থেকেও বেশি অনুপ্রবেশ করার ক্ষমতা ছিল।

এই সমস্ত আবিষ্কার স্পষ্টভাবে দেখিয়েছে যে পরমাণু "অবিভাজ্য" নয়। এটি শুধুমাত্র ছোট অংশ (ইলেকট্রন এবং ভারী ধনাত্মক কণা) দ্বারা গঠিত নয়, তবে ভারী উপাদানগুলির তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের সময় এই এবং অন্যান্য উপকণাগুলি স্বতঃস্ফূর্তভাবে নির্গত হয় বলে মনে হয়। উপরন্তু, পরমাণুগুলি কেবল দৃশ্যমান অঞ্চলে বিচ্ছিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে বিকিরণ নির্গত করে না, তবে এতটাই উত্তেজিত হতে পারে যে তারা "কঠিন" ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ নির্গত করতে শুরু করে, যথা এক্স-রশ্মি।

থমসনের পরমাণুর মডেল।জে. থমসন, যিনি পরমাণুর গঠন পরীক্ষামূলক গবেষণায় বিশাল অবদান রেখেছিলেন, এমন একটি মডেল খুঁজে বের করার চেষ্টা করেছিলেন যা এর সমস্ত পরিচিত বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা করবে। যেহেতু একটি পরমাণুর ভরের প্রধান ভগ্নাংশটি তার ধনাত্মক চার্জযুক্ত অংশে কেন্দ্রীভূত হয়, তাই তিনি ধরে নিয়েছিলেন যে পরমাণুটি প্রায় 10 -10 মিটার ব্যাসার্ধ সহ ধনাত্মক চার্জের একটি গোলাকার বন্টন এবং এর পৃষ্ঠে ইলাস্টিক দ্বারা ধারণ করা ইলেকট্রন রয়েছে। বাহিনী যা তাদের দোদুল্যমান হতে দেয় (চিত্র 4)। ইলেকট্রনের নেট নেগেটিভ চার্জ ঠিক ইতিবাচক চার্জকে বাতিল করে দেয়, যাতে পরমাণু বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ থাকে। ইলেকট্রন গোলকের উপর থাকে, কিন্তু ভারসাম্যের অবস্থানের সাপেক্ষে সরল হারমোনিক দোলন সম্পাদন করতে পারে। এই ধরনের দোলনগুলি শুধুমাত্র নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে ঘটতে পারে, যা গ্যাস-ডিসচার্জ টিউবগুলিতে পরিলক্ষিত সংকীর্ণ বর্ণালী রেখার সাথে মিলে যায়। ইলেক্ট্রনগুলি তাদের অবস্থান থেকে খুব সহজেই ছিটকে যেতে পারে, যার ফলে ইতিবাচক চার্জযুক্ত "আয়ন" হয় যা ভর বর্ণালী পরীক্ষায় "চ্যানেল বিম" তৈরি করে। এক্স-রশ্মি ইলেকট্রনের মৌলিক কম্পনের খুব উচ্চ মাত্রার সাথে মিলে যায়। তেজস্ক্রিয় রূপান্তরের সময় উত্পাদিত আলফা কণাগুলি ইতিবাচক গোলকের অংশ, পরমাণুর কিছু অনলস ছিঁড়ে যাওয়ার ফলে এটি থেকে ছিটকে যায়।

ভাত। 4. ATOM, থমসনের মডেল অনুযায়ী। ইলেকট্রন স্থিতিস্থাপক বল দ্বারা একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত গোলকের ভিতরে রাখা হয়। তাদের মধ্যে যারা পৃষ্ঠের উপর আছে তারা একটি আয়নিত পরমাণু রেখে খুব সহজেই "নক আউট" হতে পারে।

তবে এই মডেলটি বেশ কয়েকটি আপত্তি উত্থাপন করেছিল। তাদের মধ্যে একটি ছিল এই কারণে যে, বর্ণালীবীক্ষণবিদরা যারা নির্গমন রেখাগুলি পরিমাপ করেছিলেন তারা আবিষ্কার করেছিলেন, এই রেখাগুলির ফ্রিকোয়েন্সিগুলি সর্বনিম্ন কম্পাঙ্কের সাধারণ গুণিতক নয়, যেমনটি চার্জের পর্যায়ক্রমিক দোলনের ক্ষেত্রে হওয়া উচিত। পরিবর্তে, ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধির সাথে সাথে তারা একসাথে আরও কাছাকাছি চলে যায়, যেন তারা একটি সীমার কাছে আসছে। ইতিমধ্যেই 1885 সালে, I. Balmer (1825-1898) হাইড্রোজেন বর্ণালীর দৃশ্যমান অংশে রেখার ফ্রিকোয়েন্সি সংযোগকারী একটি সাধারণ অভিজ্ঞতামূলক সূত্র খুঁজে বের করতে সক্ষম হন:

কোথায় n- ফ্রিকোয়েন্সি, গ- আলোর গতি (3×10 8 m/s), n- একটি পূর্ণসংখ্যা এবং আর এইচ- একটি নির্দিষ্ট ধ্রুবক ফ্যাক্টর। এই সূত্র অনুসারে, হাইড্রোজেনের বর্ণালী রেখাগুলির একটি প্রদত্ত সিরিজে তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ কোনও রেখা থাকা উচিত নয়। lঅনুরূপ 364.56 এনএম (বা উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি) এর চেয়ে কম n= Ґ। এটিই প্রমাণিত হয়েছিল, এবং এটি থমসনের পরমাণুর মডেলের জন্য একটি গুরুতর আপত্তি হয়ে ওঠে, যদিও বিভিন্ন ইলেক্ট্রনের জন্য স্থিতিস্থাপক পুনরুদ্ধারকারী শক্তির পার্থক্য দ্বারা অসঙ্গতি ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করা হয়েছিল।

থমসনের পরমাণুর মডেলের উপর ভিত্তি করে, পরমাণু দ্বারা এক্স-রে বা গামা বিকিরণের নির্গমন ব্যাখ্যা করাও অত্যন্ত কঠিন ছিল।

থমসনের পারমাণবিক মডেলের অসুবিধাও মনোভাবের কারণে হয়েছিল e/mতাদের ইলেকট্রন ("চ্যানেল রশ্মি") হারিয়েছে এমন পরমাণুর জন্য ভরে চার্জ করুন। সহজতম পরমাণু হল একটি হাইড্রোজেন পরমাণু যার একটি ইলেকট্রন এবং একটি ধনাত্মক চার্জ বহনকারী অপেক্ষাকৃত বিশাল গোলক। অনেক আগে, 1815 সালে, ডব্লিউ প্রউট পরামর্শ দিয়েছিলেন যে সমস্ত ভারী পরমাণু হাইড্রোজেন পরমাণু নিয়ে গঠিত এবং এটি বোধগম্য হবে যদি পরমাণুর ভর ইলেকট্রনের সংখ্যার অনুপাতে বৃদ্ধি পায়। যাইহোক, পরিমাপ দেখায় যে চার্জ-থেকে-ভর অনুপাত বিভিন্ন উপাদানের জন্য একই নয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি নিয়ন পরমাণুর ভর একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর ভরের প্রায় 20 গুণ, যখন চার্জটি ধনাত্মক চার্জের মাত্র 10 ইউনিট (একটি নিয়ন পরমাণুতে 10 ইলেকট্রন থাকে)। পরিস্থিতি এমন ছিল যেন ধনাত্মক চার্জের একটি পরিবর্তনশীল ভর ছিল, বা সত্যিই 20টি ইলেকট্রন ছিল, কিন্তু তাদের মধ্যে 10টি গোলকের ভিতরে ছিল।

http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/fizika/ATOMA_STROENIE.html

1) পদার্থের টুকরা।
ডেমোক্রিটাস বিশ্বাস করতেন যে পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলি এটি তৈরি করা পরমাণুর আকার, ভর এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়: আগুনে, পরমাণুগুলি তীক্ষ্ণ, তাই আগুন জ্বলতে পারে; কঠিন পদার্থে, তারা রুক্ষ, তাই তারা দৃঢ়ভাবে মেনে চলে। একে অপরের কাছে; জলে, তারা মসৃণ, তাই এটি প্রবাহিত হতে সক্ষম। এমনকি মানুষের আত্মা, ডেমোক্রিটাসের মতে, পরমাণু নিয়ে গঠিত।
2) "একটি টুইস্টের সাথে পুডিং" (থমসন মডেল)।
জে.জে. থমসন পরমাণুকে কিছু ইতিবাচক চার্জযুক্ত দেহ হিসাবে বিবেচনা করার প্রস্তাব করেছিলেন যার ভিতরে ইলেকট্রন রয়েছে। এই মডেলটি পারমাণবিক বিকিরণের ক্রমিক প্রকৃতি ব্যাখ্যা করে না।
3) পরমাণু, শনির মত। 1904 হেনতারা নাগাওকা। একটি ছোট ধনাত্মক নিউক্লিয়াস যার চারপাশে ইলেকট্রন প্রদক্ষিণ করে।
4) পরমাণুর গ্রহের মডেল। 1911 আর্নেস্ট রাদারফোর্ড, একাধিক পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালিয়ে এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছিলেন যে পরমাণুটি বরং একটি গ্রহতন্ত্রের কিছু সাদৃশ্য, অর্থাৎ ইলেকট্রনগুলি পরমাণুর কেন্দ্রে অবস্থিত একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত ভারী নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘোরে। পরমাণুর স্থায়িত্ব ব্যাখ্যা করার জন্য, নিলস বোরকে এমন পোস্টুলেটগুলি প্রবর্তন করতে হয়েছিল যা এই সত্যটি ফুটিয়ে তুলেছিল যে একটি পরমাণুর মধ্যে একটি ইলেকট্রন, কিছু বিশেষ শক্তির অবস্থায় থাকা, বিকিরণ করে না। বোহরের অনুমানগুলি দেখিয়েছে যে শাস্ত্রীয় বলবিদ্যা পরমাণু বর্ণনা করার জন্য অপ্রযোজ্য।

রাদারফোর্ডের অভিজ্ঞতা

আর্নেস্ট রাদারফোর্ড পদার্থের পাতলা স্তরের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় আলফা কণার বিক্ষিপ্ততার উপর। এই পরীক্ষা, একটি সংকীর্ণ মরীচি α - একটি তেজস্ক্রিয় পদার্থ দ্বারা নির্গত কণাগুলি পাতলা সোনার ফয়েলের দিকে পরিচালিত হয়েছিল। ফয়েলের পিছনে একটি পর্দা স্থাপন করা হয়েছিল, যা দ্রুত কণার প্রভাবে জ্বলতে সক্ষম। দেখা গেল সবচেয়ে বেশি α -ফয়েলের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে কণাগুলি রৈখিক প্রচার থেকে বিচ্যুত হয়, যেমন, বিক্ষিপ্ত এবং কিছু α - কণা সাধারণত পিছনে নিক্ষেপ করা হয়. বিক্ষিপ্ত α -কণা রাদারফোর্ড এই বলে ব্যাখ্যা করেছেন ধনাত্মক আধান 10 -10 মিটার ব্যাসার্ধের একটি বলের মধ্যে সমানভাবে বিতরণ করা হয় না, যেমনটি পূর্বে ধরে নেওয়া হয়েছিল, তবে এটি পরমাণুর কেন্দ্রীয় অংশে কেন্দ্রীভূত হয় - পারমাণবিক নিউক্লিয়াস। নিউক্লিয়াসের কাছাকাছি যাওয়ার সময় α - একটি ধনাত্মক চার্জ সহ একটি কণা এটি থেকে বিতাড়িত হয় এবং যখন এটি নিউক্লিয়াসে আঘাত করে, তখন এটি বিপরীত দিকে নিক্ষিপ্ত হয়। এইভাবে একই চার্জযুক্ত কণাগুলি আচরণ করে, তাই, পরমাণুর একটি কেন্দ্রীয় ধনাত্মক চার্জযুক্ত অংশ রয়েছে, যেখানে পরমাণুর একটি উল্লেখযোগ্য ভর ঘনীভূত হয়। গণনাগুলি দেখিয়েছে যে পরীক্ষাগুলি ব্যাখ্যা করার জন্য, পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের ব্যাসার্ধটি প্রায় 10 -15 μ এর সমান নেওয়া প্রয়োজন। .

রাদারফোর্ডের পরমাণুর মডেল

রাদারফোর্ডের পরমাণুর কাঠামোর মডেলের সারমর্মটি নিম্নরূপ: পরমাণুর কেন্দ্রে একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত নিউক্লিয়াস রয়েছে, যেখানে সমস্ত ভর ঘনীভূত হয়; ইলেকট্রনগুলি বৃহৎ দূরত্বে (গ্রহের মতো) বৃত্তাকার কক্ষপথে নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘোরে সূর্যের চারপাশে)। নিউক্লিয়াসের চার্জ পর্যায় সারণীতে রাসায়নিক উপাদানের সংখ্যার সাথে মিলে যায়।

রাদারফোর্ডের পরমাণুর গঠনের গ্রহের মডেল বেশ কয়েকটি পরিচিত তথ্য ব্যাখ্যা করতে পারেনি:

কুলম্বের আকর্ষক শক্তির কারণে চার্জ সহ একটি ইলেকট্রন অবশ্যই নিউক্লিয়াসের উপর পড়বে এবং একটি পরমাণু একটি স্থিতিশীল সিস্টেম; একটি বৃত্তাকার কক্ষপথে চলার সময়, নিউক্লিয়াসের কাছে যাওয়ার সময়, একটি পরমাণুর একটি ইলেকট্রনকে অবশ্যই সমস্ত সম্ভাব্য ফ্রিকোয়েন্সির ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ নির্গত করতে হবে, অর্থাৎ, নির্গত আলোর একটি অবিচ্ছিন্ন বর্ণালী থাকতে হবে, কিন্তু বাস্তবে ফলাফলটি ভিন্ন:

পরমাণুর ইলেকট্রন একটি লাইন বর্ণালী সহ আলো নির্গত করে। ডেনিশ পদার্থবিদ নিলস বোরই প্রথম পারমাণবিক কাঠামোর গ্রহের পারমাণবিক মডেলের দ্বন্দ্বগুলি সমাধান করার চেষ্টা করেছিলেন।

বোহরের অনুমান

বোর তার তত্ত্ব দুটি অনুমানের উপর ভিত্তি করে। প্রথম অনুমান: একটি পারমাণবিক সিস্টেম শুধুমাত্র বিশেষ স্থির বা কোয়ান্টাম অবস্থায় থাকতে পারে, যার প্রত্যেকটির নিজস্ব শক্তি রয়েছে; একটি স্থির অবস্থায়, পরমাণু বিকিরণ করে না।

এর অর্থ হল একটি ইলেক্ট্রন (উদাহরণস্বরূপ, একটি হাইড্রোজেন পরমাণুতে) বেশ কয়েকটি সু-সংজ্ঞায়িত কক্ষপথে থাকতে পারে। প্রতিটি ইলেক্ট্রন কক্ষপথ একটি খুব নির্দিষ্ট শক্তির সাথে মিলে যায়।

দ্বিতীয় অবস্থান: একটি স্থির অবস্থা থেকে অন্য অবস্থার পরিবর্তনের সময়, একটি পরিমাণ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ নির্গত বা শোষিত হয়। একটি ফোটনের শক্তি দুটি অবস্থায় একটি পরমাণুর শক্তির পার্থক্যের সমান: hv = ই মি -Εn; জ= 6.62 10 -34 J s, যেখানে জ-প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক।

যখন একটি ইলেকট্রন নিকটবর্তী কক্ষপথ থেকে আরও দূরবর্তী কক্ষপথে চলে যায়, তখন পারমাণবিক সিস্টেম একটি পরিমাণ শক্তি শোষণ করে। যখন একটি ইলেক্ট্রন আরও দূরবর্তী কক্ষপথ থেকে নিউক্লিয়াসের সাপেক্ষে কাছাকাছি কক্ষপথে চলে যায়, তখন পারমাণবিক সিস্টেম একটি শক্তি কোয়ান্টাম নির্গত করে।

বোহরের তত্ত্ব লাইন স্পেকট্রার অস্তিত্ব ব্যাখ্যা করা সম্ভব করেছিল।

19 শতকের শেষ অবধি, বেশিরভাগ বিজ্ঞানীরা পরমাণুকে একটি উপাদানের একটি অবিভাজ্য এবং অবিভাজ্য কণা হিসাবে উপস্থাপন করেছিলেন - পদার্থের "চূড়ান্ত নোড"। এটাও বিশ্বাস করা হত যে পরমাণু অপরিবর্তনীয়: একটি প্রদত্ত উপাদানের একটি পরমাণু কোনো অবস্থাতেই অন্য কোনো মৌলের পরমাণুতে রূপান্তরিত হতে পারে না।

19 শতকের শেষ এবং 20 শতকের শুরুতে পদার্থবিদ্যা এবং রসায়নের নতুন আবিষ্কার দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছিল, যা একটি অপরিবর্তনীয় কণা হিসাবে পরমাণুর দৃষ্টিভঙ্গি পরিবর্তন করেছিল, পরমাণুর জটিল গঠন এবং তাদের আন্তঃরূপান্তরের সম্ভাবনার সাক্ষ্য দেয়।

এর মধ্যে রয়েছে, প্রথমত, 1897 সালে ইংরেজ পদার্থবিদ থমসনের ইলেকট্রনের আবিষ্কার, 19 শতকের 90 এর দশকের শেষের দিকে তেজস্ক্রিয়তার আবিষ্কার এবং অধ্যয়ন। এ. বেকারেল, মেরি এবং পিয়েরে কুরি, ই. রাদারফোর্ড।

বিংশ শতাব্দীর শুরুর দিকে। বেশ কয়েকটি ঘটনার অধ্যয়ন (গরম দেহ থেকে বিকিরণ, আলোক বৈদ্যুতিক প্রভাব, পারমাণবিক স্পেকট্রা) এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছে যে শক্তি বিতরণ এবং সঞ্চারিত, শোষিত এবং নির্গত হয় অবিচ্ছিন্নভাবে নয়, তবে পৃথকভাবে পৃথক অংশে - কোয়ান্টা। মাইক্রোকণাগুলির একটি সিস্টেমের শক্তি শুধুমাত্র নির্দিষ্ট মান নিতে পারে, যা কোয়ান্টার সংখ্যার গুণিতক।

কোয়ান্টাম শক্তির অনুমান প্রথম এম. প্ল্যাঙ্ক (1900) দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। কোয়ান্টাম E এর শক্তি বিকিরণ কম্পাঙ্কের সমানুপাতিক ν:

যেখানে h হল প্লাঙ্কের ধ্রুবক (6.626 10 -34 Js), ν=, s হল আলোর গতি,  হল তরঙ্গদৈর্ঘ্য।

1905 সালে, এ. আইনস্টাইন ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন যে কোন বিকিরণ শক্তি কোয়ান্টার একটি প্রবাহ, যাকে ফোটন বলা হয়। আইনস্টাইনের তত্ত্ব থেকে এটি অনুসরণ করে যে আলোর একটি দ্বৈত প্রকৃতি রয়েছে।

1911 সালে, রাদারফোর্ড পরমাণুর একটি পারমাণবিক গ্রহের মডেল প্রস্তাব করেছিলেন, যার মধ্যে একটি ভারী নিউক্লিয়াস রয়েছে যার চারপাশে ইলেকট্রন প্রদক্ষিণ করে, যেমন সৌরজগতের গ্রহ। যাইহোক, যেমন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের তত্ত্ব দেখায়, এই ক্ষেত্রে ইলেকট্রনগুলিকে সর্পিলভাবে চলতে হবে, ক্রমাগত শক্তি নির্গত করতে হবে এবং নিউক্লিয়াসের উপরে পড়বে।

ড্যানিশ বিজ্ঞানী এন. বোহর, রাদারফোর্ড মডেল এবং প্ল্যাঙ্কের তত্ত্ব ব্যবহার করে, হাইড্রোজেন পরমাণুর গঠনের প্রথম কোয়ান্টাম মডেল (1913) প্রস্তাব করেছিলেন, যা অনুসারে ইলেক্ট্রনগুলি নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘোরে না, তবে শুধুমাত্র অনুমোদিত কক্ষপথে, যা ইলেকট্রনের নির্দিষ্ট শক্তি আছে। যখন একটি ইলেক্ট্রন এক কক্ষপথ থেকে অন্য কক্ষপথে যায়, তখন পরমাণু কোয়ান্টা আকারে শক্তি শোষণ করে বা নির্গত করে। বোহরের তত্ত্বটি ইলেকট্রনের শক্তি গণনা করা সম্ভব করেছে, একটি ইলেকট্রনের এক স্তর থেকে অন্য স্তরে স্থানান্তরের সময় নির্গত শক্তি কোয়ান্টার মান। তিনি শুধুমাত্র একটি স্থির কক্ষপথ থেকে অন্য ইলেকট্রনের স্থানান্তরের ফলে পারমাণবিক বর্ণালীর শারীরিক প্রকৃতি ব্যাখ্যা করেননি, তবে প্রথমবারের মতো বর্ণালী গণনা করাও সম্ভব করেছেন। সহজতম পরমাণু, হাইড্রোজেন পরমাণুর বর্ণালী সম্পর্কে বোহরের গণনা উজ্জ্বল ফলাফল দিয়েছে: বর্ণালীর দৃশ্যমান অংশে বর্ণালী রেখাগুলির গণনাকৃত অবস্থান বর্ণালীতে তাদের প্রকৃত অবস্থানের সাথে মিলে যায়। কিন্তু বোহরের তত্ত্ব একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে একটি ইলেক্ট্রনের আচরণ ব্যাখ্যা করতে পারেনি এবং সমস্ত পারমাণবিক বর্ণালী রেখাগুলি মাল্টিইলেক্ট্রন পরমাণুর জন্য অনুপযুক্ত বলে প্রমাণিত হয়েছিল। মাইক্রোকসমের আবিষ্কারের উপর ভিত্তি করে পরমাণুর একটি নতুন মডেলের প্রয়োজন ছিল।

2.3। হাইড্রোজেন পরমাণুর কোয়ান্টাম-যান্ত্রিক মডেল। কোয়ান্টাম মেকানিক্সের প্রাথমিক ধারণা

1924 সালে লুই ডি ব্রগলি (ফ্রান্স) পরামর্শ দিয়েছিলেন যে ইলেক্ট্রন, অন্যান্য মাইক্রোকণাগুলির মতো, কণা-তরঙ্গ দ্বৈততার দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। ডি ব্রোগলি একটি ইলেকট্রন বা ভর (m) এবং গতি (v) সহ অন্য কোনো কণার তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ) সম্পর্কিত একটি সমীকরণ প্রস্তাব করেছিলেন:

ডি ব্রগলি পদার্থ কণার তরঙ্গকে বস্তুগত তরঙ্গ বলে। এগুলি সমস্ত কণা বা দেহের বৈশিষ্ট্য, কিন্তু, সমীকরণ থেকে নিম্নরূপ, ম্যাক্রোবডিগুলির জন্য তরঙ্গদৈর্ঘ্য এত ছোট যে বর্তমানে এটি সনাক্ত করা যায় না। সুতরাং, 108 কিমি/ঘন্টা (30 m/s), λ = 2.21 10 -38 m বেগে চলমান 1000 kg ভরের একটি শরীরের জন্য।

ডি ব্রগলির অনুমান পরীক্ষামূলকভাবে ইলেক্ট্রন প্রবাহের বিচ্ছুরণ এবং হস্তক্ষেপের প্রভাব সনাক্তকরণ দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছিল। বর্তমানে, পদার্থের গঠন অধ্যয়নের জন্য ইলেক্ট্রন, নিউট্রন এবং প্রোটন ফ্লাক্সের বিবর্তন ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

1927 সালে, ডব্লিউ হাইজেনবার্গ (জার্মানি) অনিশ্চয়তার নীতি নির্ধারণ করেছিলেন, যে অনুসারে একটি সাবঅ্যাটমিক পার্টিকেল (মাইক্রো পার্টিকেল) এর অবস্থান এবং ভরবেগ সম্পূর্ণ নির্ভুলতার সাথে যে কোনও সময় নির্ধারণ করা মৌলিকভাবে অসম্ভব। যে কোনো সময়ে, এই বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে শুধুমাত্র একটি নির্ধারণ করা যেতে পারে। ই. শ্রোডিঙ্গার (অস্ট্রিয়া) 1926 সালে একটি পরমাণুতে একটি ইলেক্ট্রনের আচরণের একটি গাণিতিক বর্ণনা পান। এর সারমর্ম এই যে একটি পরমাণুতে ইলেকট্রনের গতিবিধি একটি তরঙ্গ সমীকরণ দ্বারা বর্ণিত হয় এবং ইলেক্ট্রনের অবস্থান সম্ভাব্য নীতি অনুসারে নির্ধারিত হয়। শ্রোডিঙ্গার সমীকরণ, যা পারমাণবিক কাঠামোর আধুনিক কোয়ান্টাম যান্ত্রিক তত্ত্বের ভিত্তি, এর ফর্ম রয়েছে (সরলতম ক্ষেত্রে):

যেখানে h হল প্লাঙ্কের ধ্রুবক; m হল কণার ভর; U হল সম্ভাব্য শক্তি; E – মোট শক্তি; x, y, z – স্থানাঙ্ক; ψ হল তরঙ্গ ফাংশন।

ইলেকট্রনের অবস্থা চিহ্নিত করতে, তরঙ্গ ফাংশন ψ বিশেষ গুরুত্ব বহন করে। এর বর্গ – ψ 2 – এর একটি নির্দিষ্ট শারীরিক অর্থ রয়েছে। মান ψ 2 dv পারমাণবিক নিউক্লিয়াসকে ঘিরে স্থান dv এর আয়তনে একটি ইলেকট্রন খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনা প্রকাশ করে। বর্তমানে, সমীকরণটিতে শুধুমাত্র হাইড্রোজেন এবং হাইড্রোজেন-সদৃশ কণা He +, Li 2 + এর জন্য একটি সঠিক সমাধান রয়েছে, i.e. এক-ইলেকট্রন কণার জন্য। এই সমীকরণটি সমাধান করা একটি জটিল কাজ এবং এর বিবেচনা এই কোর্সের সুযোগের বাইরে।

প্ল্যাঙ্ক, আইনস্টাইন, বোর, ডি ব্রোগলি, হাইজেনবার্গ এবং শ্রোডিঞ্জারের কাজগুলি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের ভিত্তি স্থাপন করেছিল, যা মাইক্রো পার্টিকেলগুলির গতিবিধি এবং মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়ন করে। এটি কোয়ান্টাম শক্তির ধারণা, মাইক্রোকণার গতিবিধির তরঙ্গ প্রকৃতি এবং মাইক্রোবজেক্ট বর্ণনা করার সম্ভাব্য (পরিসংখ্যানগত) পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে।

আপনার ভাল কাজ পাঠান জ্ঞান ভাণ্ডার সহজ. নীচের ফর্ম ব্যবহার করুন

ছাত্র, স্নাতক ছাত্র, তরুণ বিজ্ঞানী যারা তাদের অধ্যয়ন এবং কাজে জ্ঞানের ভিত্তি ব্যবহার করেন তারা আপনার কাছে খুব কৃতজ্ঞ হবেন।

পোস্ট করা হয়েছে http://www.allbest.ru/

উচ্চ পেশাগত শিক্ষার ফেডারেল স্টেট বাজেট শিক্ষামূলক প্রতিষ্ঠান

"উফা স্টেট পেট্রোলিয়াম টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটি"

পদার্থবিদ্যা বিভাগ

বিমূর্ত

বিষয়বিমূর্ত: "পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন সম্পর্কে ধারণার বিবর্তন"

দ্বারা সম্পন্ন: ST. জিআর BTE 13-01 A.A. আবদ্রাহমানভ

চেক করেছেন: শিক্ষক A.A.E.KURAMSHIN

UFA 2014

ভূমিকা

প্রধান অংশ

বোহরের অনুমান

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন

রাদারফোর্ডের পরীক্ষা

উপসংহার

ভূমিকা

পরমাণু, মূলত অবিভাজ্য বলে মনে করা হয়, জটিল সিস্টেম। তাদের প্রোটন এবং নিউট্রনের একটি বিশাল নিউক্লিয়াস রয়েছে, যার চারপাশে ইলেকট্রনগুলি খালি জায়গায় চলে। পরমাণুগুলি খুব ছোট - তাদের মাত্রাগুলি 10-10-10-9 মিটারের ক্রম অনুসারে এবং নিউক্লিয়াসের মাত্রাগুলি এখনও প্রায় 100,000 গুণ ছোট (10-15-10-14 মিটার)। অতএব, পরমাণুগুলি কেবলমাত্র পরোক্ষভাবে "দেখা" যেতে পারে, খুব উচ্চ বিবর্ধন সহ একটি চিত্রে (উদাহরণস্বরূপ, একটি ক্ষেত্র-নির্গমন প্রজেক্টর ব্যবহার করে)। কিন্তু এই ক্ষেত্রেও, পরমাণুগুলিকে বিস্তারিতভাবে দেখা যায় না। তাদের অভ্যন্তরীণ কাঠামো সম্পর্কে আমাদের জ্ঞান প্রচুর পরিমাণে পরীক্ষামূলক ডেটার উপর ভিত্তি করে, যা পরোক্ষভাবে কিন্তু বিশ্বাসযোগ্যভাবে উপরে সমর্থন করে।

বিংশ শতাব্দীতে পরমাণুর গঠন সম্পর্কে ধারণা আমূল পরিবর্তিত হয়। নতুন তাত্ত্বিক ধারণা এবং পরীক্ষামূলক তথ্য দ্বারা প্রভাবিত। পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের অভ্যন্তরীণ কাঠামোর বর্ণনায় এখনও অমীমাংসিত প্রশ্ন রয়েছে, যা নিবিড় গবেষণার বিষয়। নিম্নলিখিত বিভাগগুলি সামগ্রিকভাবে পরমাণুর গঠন সম্পর্কে ধারণার বিকাশের ইতিহাসের রূপরেখা দেয়; একটি পৃথক নিবন্ধ নিউক্লিয়াসের কাঠামোর জন্য উত্সর্গীকৃত (এটোমিক নিউক্লিয়াস স্ট্রাকচার), যেহেতু এই ধারণাগুলি মূলত স্বাধীনভাবে বিকশিত হয়েছিল। একটি পরমাণুর বাইরের খোলস অধ্যয়ন করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি তাপ বা রাসায়নিক শক্তির ক্রম অনুসারে অপেক্ষাকৃত ছোট। এই কারণে, নিউক্লিয়াস আবিষ্কারের অনেক আগে ইলেকট্রন পরীক্ষামূলকভাবে আবিষ্কৃত হয়েছিল।

একটি পরমাণুর আকার এবং এটি যে খালি স্থান দখল করে তা সম্পর্কে ধারণা পেতে, 1 মিমি ব্যাস সহ এক ফোঁটা জল তৈরি করে এমন পরমাণুগুলি বিবেচনা করুন। আপনি যদি মানসিকভাবে এই ড্রপটিকে পৃথিবীর আকারে বড় করেন, তাহলে জলের অণুতে অন্তর্ভুক্ত হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন পরমাণুর ব্যাস হবে 1-2 মিটার। প্রতিটি পরমাণুর ভরের সিংহভাগ তার কেন্দ্রে ঘনীভূত হয়, ব্যাস। যার মধ্যে ছিল মাত্র ০.০১ মিমি।

প্রধান অংশ

পরমাণুর গঠন সম্পর্কে ধারণার বিবর্তন

পরমাণুর জটিল গঠন আবিষ্কার আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের বিকাশের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পর্যায়। পারমাণবিক কাঠামোর একটি পরিমাণগত তত্ত্ব তৈরির প্রক্রিয়াতে, যা পারমাণবিক সিস্টেমগুলিকে ব্যাখ্যা করা সম্ভব করেছিল, মাইক্রো পার্টিকেলগুলির বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে নতুন ধারণা তৈরি হয়েছিল, যা কোয়ান্টাম মেকানিক্স দ্বারা বর্ণিত হয়েছে।

পদার্থের অবিভাজ্য ক্ষুদ্রতম কণা হিসাবে পরমাণুর ধারণা, যেমন উপরে উল্লিখিত হয়েছে, প্রাচীনকালে (ডেমোক্রিটাস, এপিকিউরাস, লুক্রেটিয়াস) উদ্ভূত হয়েছিল। মধ্যযুগে, পরমাণুর মতবাদ বস্তুবাদী হওয়ায় স্বীকৃতি পায়নি। 18 শতকের শুরুতে। পারমাণবিক তত্ত্ব ক্রমবর্ধমান জনপ্রিয়তা অর্জন করছে। এই সময়ের মধ্যে, ফরাসি রসায়নবিদ A. Lavoisier (1743-1794), মহান রাশিয়ান বিজ্ঞানী M.V. লোমোনোসভ এবং ইংরেজ রসায়নবিদ এবং পদার্থবিদ ডি. ডাল্টন (1766-1844) পরমাণুর অস্তিত্বের বাস্তবতা প্রমাণ করেছিলেন। যাইহোক, এই সময়ে পরমাণুর অভ্যন্তরীণ কাঠামোর প্রশ্নও উঠেনি, যেহেতু পরমাণুগুলিকে অবিভাজ্য হিসাবে বিবেচনা করা হত।

পারমাণবিক তত্ত্বের বিকাশে একটি প্রধান ভূমিকা অসামান্য রাশিয়ান রসায়নবিদ ডি.আই. মেন্ডেলিভ, যিনি 1869 সালে উপাদানগুলির পর্যায়ক্রমিক পদ্ধতির বিকাশ করেছিলেন, যেখানে প্রথমবারের মতো পরমাণুর একীভূত প্রকৃতির প্রশ্নটি বৈজ্ঞানিক ভিত্তিতে উত্থাপিত হয়েছিল। 19 শতকের দ্বিতীয়ার্ধে। এটি পরীক্ষামূলকভাবে প্রমাণিত হয়েছে যে ইলেক্ট্রন যে কোনও পদার্থের অন্যতম প্রধান অংশ। এই উপসংহারগুলি, সেইসাথে অসংখ্য পরীক্ষামূলক তথ্য, 20 শতকের শুরুতে এই সত্যের দিকে পরিচালিত করেছিল। পরমাণুর গঠন নিয়ে প্রশ্ন গুরুতরভাবে উঠেছিল।

সমস্ত রাসায়নিক উপাদানগুলির মধ্যে একটি প্রাকৃতিক সংযোগের অস্তিত্ব, মেন্ডেলিভের পর্যায়ক্রমিক পদ্ধতিতে স্পষ্টভাবে প্রকাশ করা হয়েছে, পরামর্শ দেয় যে সমস্ত পরমাণুর গঠন একটি সাধারণ সম্পত্তির উপর ভিত্তি করে: তারা একে অপরের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।

যাইহোক, 19 শতকের শেষ পর্যন্ত। রসায়নে, আধিভৌতিক দৃঢ় বিশ্বাস ছিল যে পরমাণু হল সরল পদার্থের ক্ষুদ্রতম কণা, পদার্থের বিভাজ্যতার চূড়ান্ত সীমা। সমস্ত রাসায়নিক রূপান্তরের সময়, শুধুমাত্র অণু ধ্বংস হয় এবং আবার তৈরি হয়, যখন পরমাণু অপরিবর্তিত থাকে এবং ছোট অংশে বিভক্ত হতে পারে না।

দীর্ঘ সময়ের জন্য, পরমাণুর গঠন সম্পর্কে বিভিন্ন অনুমান কোন পরীক্ষামূলক তথ্য দ্বারা নিশ্চিত করা হয়নি। শুধুমাত্র 19 শতকের শেষের দিকে। আবিষ্কারগুলি করা হয়েছিল যা পরমাণুর গঠনের জটিলতা এবং নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে কিছু পরমাণুকে অন্যগুলিতে রূপান্তরিত করার সম্ভাবনা দেখায়। এই আবিষ্কারগুলির উপর ভিত্তি করে, পরমাণুর গঠনের মতবাদ দ্রুত বিকশিত হতে শুরু করে।

পরমাণুর জটিল গঠনের প্রথম পরোক্ষ প্রমাণ পাওয়া যায় অত্যন্ত বিরল গ্যাসে বৈদ্যুতিক স্রাবের সময় উৎপন্ন ক্যাথোড রশ্মির গবেষণা থেকে। এই রশ্মির বৈশিষ্ট্যগুলির অধ্যয়ন এই উপসংহারে পৌঁছেছে যে তারা একটি ঋণাত্মক বৈদ্যুতিক চার্জ বহনকারী ক্ষুদ্র কণাগুলির একটি প্রবাহ এবং আলোর গতির কাছাকাছি গতিতে উড়ে যায়। বিশেষ কৌশল ব্যবহার করে, ক্যাথোড কণার ভর এবং তাদের চার্জের মাত্রা নির্ণয় করা সম্ভব হয়েছিল এবং এটি খুঁজে বের করা সম্ভব হয়েছিল যে তারা টিউবে অবশিষ্ট গ্যাসের প্রকৃতির উপর বা যে পদার্থ থেকে ইলেক্ট্রোডগুলি তৈরি করে তার উপর নির্ভর করে না। তৈরি করা হয়, বা অন্যান্য পরীক্ষামূলক অবস্থার উপর। অধিকন্তু, ক্যাথোড কণাগুলি শুধুমাত্র একটি চার্জযুক্ত অবস্থায় পরিচিত এবং তাদের চার্জ ছিনিয়ে নিয়ে বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ কণাতে রূপান্তরিত করা যায় না: বৈদ্যুতিক চার্জ তাদের প্রকৃতির সারাংশ। ইলেকট্রন নামক এই কণাগুলি 1897 সালে ইংরেজ পদার্থবিদ জে. থমসন আবিষ্কার করেছিলেন।

পরমাণুর গঠন অধ্যয়ন কার্যত 1897-1898 সালে শুরু হয়েছিল, যখন ইলেকট্রনের একটি প্রবাহ হিসাবে ক্যাথোড রশ্মির প্রকৃতি অবশেষে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল এবং ইলেকট্রনের চার্জ এবং ভর নির্ধারণ করা হয়েছিল। থমসন পরমাণুর প্রথম মডেলের প্রস্তাব করেছিলেন, পরমাণুটিকে একটি ধনাত্মক বৈদ্যুতিক চার্জ সহ পদার্থের একটি ঝাঁক হিসাবে উপস্থাপন করেছিলেন, যেখানে এতগুলি ইলেকট্রন ছেদ করা হয় যে এটি একটি বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ গঠনে পরিণত হয়। এই মডেলে, এটি ধরে নেওয়া হয়েছিল যে, বাহ্যিক প্রভাবের প্রভাবে, ইলেকট্রনগুলি দোদুল্যমান হতে পারে, অর্থাৎ, একটি ত্বরিত হারে চলতে পারে। মনে হবে যে এটি পদার্থের পরমাণু দ্বারা আলোর নির্গমন এবং তেজস্ক্রিয় পদার্থের পরমাণু দ্বারা গামা রশ্মি সম্পর্কে প্রশ্নের উত্তর দেওয়া সম্ভব করেছে।

থমসনের পরমাণুর মডেলটি একটি পরমাণুর ভিতরে ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণাকে ধরে নেয়নি। কিন্তু কিভাবে আমরা তেজস্ক্রিয় পদার্থ দ্বারা ইতিবাচক চার্জযুক্ত আলফা কণার নির্গমন ব্যাখ্যা করতে পারি? থমসনের পারমাণবিক মডেল অন্য কিছু প্রশ্নের উত্তর দেয়নি।

1911 সালে, ইংরেজ পদার্থবিদ ই. রাদারফোর্ড, গ্যাস এবং অন্যান্য পদার্থে আলফা কণার গতিবিধি অধ্যয়ন করার সময়, পরমাণুর একটি ইতিবাচক চার্জযুক্ত অংশ আবিষ্কার করেন। আরও পুঙ্খানুপুঙ্খ গবেষণায় দেখা গেছে যে যখন সমান্তরাল রশ্মির একটি রশ্মি গ্যাসের স্তর বা একটি পাতলা ধাতব প্লেটের মধ্য দিয়ে যায়, তখন আর সমান্তরাল রশ্মি বের হয় না, তবে কিছুটা বিচ্যুত হয়: আলফা কণাগুলি বিক্ষিপ্ত হয়, অর্থাৎ, তারা মূল পথ থেকে বিচ্যুত হয়। বিচ্যুতি কোণগুলি ছোট, তবে সর্বদা অল্প সংখ্যক কণা থাকে (কয়েক হাজারের মধ্যে প্রায় একটি) যেগুলি খুব শক্তিশালীভাবে বিচ্যুত হয়। কিছু কণা এমনভাবে পিছনে ফেলে দেওয়া হয় যেন তারা একটি দুর্ভেদ্য বাধার সম্মুখীন হয়েছে। এগুলি ইলেকট্রন নয় - এদের ভর আলফা কণার ভরের তুলনায় অনেক কম। ধনাত্মক কণার সাথে সংঘর্ষের সময় বিচ্যুতি ঘটতে পারে যার ভর আলফা কণার ভরের সমান। এই বিবেচনার ভিত্তিতে, রাদারফোর্ড পরমাণুর গঠনের নিম্নলিখিত চিত্রটি প্রস্তাব করেছিলেন।

পরমাণুর কেন্দ্রে একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত নিউক্লিয়াস রয়েছে, যার চারপাশে ইলেকট্রনগুলি বিভিন্ন কক্ষপথে ঘোরে। তাদের ঘূর্ণনের সময় উদ্ভূত কেন্দ্রাতিগ বল নিউক্লিয়াস এবং ইলেকট্রনের মধ্যে আকর্ষণ দ্বারা ভারসাম্যপূর্ণ হয়, যার ফলস্বরূপ তারা নিউক্লিয়াস থেকে নির্দিষ্ট দূরত্বে থাকে। যেহেতু একটি ইলেক্ট্রনের ভর নগণ্য, তাই একটি পরমাণুর প্রায় পুরো ভরই এর নিউক্লিয়াসে কেন্দ্রীভূত হয়। নিউক্লিয়াস এবং ইলেকট্রনগুলির ভাগ, যার সংখ্যা তুলনামূলকভাবে ছোট, পারমাণবিক সিস্টেম দ্বারা দখল করা মোট স্থানের একটি নগণ্য অংশের জন্য দায়ী।

রাদারফোর্ড দ্বারা প্রস্তাবিত পরমাণুর কাঠামোর চিত্র, বা, যেমন তারা সাধারণত বলে, পরমাণুর গ্রহের মডেল, আলফা কণার বিচ্যুতির ঘটনাকে সহজেই ব্যাখ্যা করে। প্রকৃতপক্ষে, নিউক্লিয়াস এবং ইলেকট্রনের আকার সমগ্র পরমাণুর আকারের তুলনায় অত্যন্ত ছোট, যা নিউক্লিয়াস থেকে সবচেয়ে দূরে অবস্থিত ইলেকট্রনের কক্ষপথ দ্বারা নির্ধারিত হয়, তাই বেশিরভাগ আলফা কণা লক্ষণীয় বিচ্যুতি ছাড়াই পরমাণুর মধ্য দিয়ে উড়ে যায়। শুধুমাত্র সেই ক্ষেত্রে যেখানে আলফা কণা নিউক্লিয়াসের খুব কাছাকাছি আসে বৈদ্যুতিক বিকর্ষণ এটিকে তার মূল পথ থেকে তীব্রভাবে বিচ্যুত করে। এইভাবে, আলফা কণার বিক্ষিপ্ততার অধ্যয়ন পরমাণুর পারমাণবিক তত্ত্বের ভিত্তি স্থাপন করে।

বোহরের অনুমান

পরমাণুর গ্রহের মডেলটি পদার্থের আলফা কণার বিক্ষিপ্তকরণের উপর পরীক্ষা-নিরীক্ষার ফলাফল ব্যাখ্যা করা সম্ভব করে, কিন্তু পরমাণুর স্থায়িত্বকে ন্যায্যতা দেওয়ার ক্ষেত্রে মৌলিক অসুবিধা দেখা দেয়।

পরমাণুর গুণগতভাবে নতুন - কোয়ান্টাম - তত্ত্ব নির্মাণের প্রথম প্রচেষ্টা 1913 সালে নিলস বোর দ্বারা করা হয়েছিল। তিনি লাইন স্পেকট্রার অভিজ্ঞতামূলক নিয়ম, পরমাণুর রাদারফোর্ড পারমাণবিক মডেল এবং আলোর নির্গমন ও শোষণের কোয়ান্টাম প্রকৃতিকে একটি একক সমগ্রের সাথে সংযুক্ত করার লক্ষ্য নির্ধারণ করেছিলেন। বোর রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেলের উপর ভিত্তি করে তার তত্ত্বটি তৈরি করেছিলেন। তিনি পরামর্শ দিয়েছিলেন যে ইলেকট্রনগুলি বৃত্তাকার কক্ষপথে নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘোরে। বৃত্তাকার গতি, এমনকি স্থির গতিতেও, ত্বরণ আছে। চার্জের এই ত্বরান্বিত চলনটি বিকল্প কারেন্টের সমতুল্য, যা মহাকাশে একটি বিকল্প ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড তৈরি করে। এই ক্ষেত্র তৈরি করতে শক্তি খরচ হয়। নিউক্লিয়াসের সাথে ইলেকট্রনের কুলম্ব মিথস্ক্রিয়া শক্তির কারণে ক্ষেত্রের শক্তি তৈরি হতে পারে। ফলস্বরূপ, ইলেকট্রন একটি সর্পিল মধ্যে সরাতে হবে এবং নিউক্লিয়াসের উপর পড়বে। যাইহোক, অভিজ্ঞতা দেখায় যে পরমাণুগুলি খুব স্থিতিশীল গঠন। এটি থেকে এটি অনুসরণ করে যে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের উপর ভিত্তি করে ক্লাসিক্যাল ইলেক্ট্রোডায়নামিক্সের ফলাফলগুলি আন্তঃ-পারমাণবিক প্রক্রিয়াগুলির জন্য প্রযোজ্য নয়। নতুন নিদর্শন খুঁজে বের করা প্রয়োজন। বোহর তার পরমাণুর তত্ত্বটি নিম্নলিখিত অনুমানগুলির উপর ভিত্তি করে।

প্রথম অনুমান করা বোরা (ভঙ্গি করা নিশ্চল রাজ্যগুলি): ভি পরমাণু বিদ্যমান নিশ্চল (না পরিবর্তন সঙ্গে সময়) রাজ্য, ভি যা সে না নির্গত শক্তি. স্থির রাজ্যগুলি পরমাণু অনুরূপ নিশ্চল কক্ষপথ, দ্বারা যা চলন্ত ইলেকট্রন আন্দোলন ইলেকট্রন দ্বারা নিশ্চল কক্ষপথ না দ্বারা অনুষঙ্গী বিকিরণ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ

এই অনুমানটি শাস্ত্রীয় তত্ত্বের সাথে সাংঘর্ষিক। একটি পরমাণুর স্থির অবস্থায়, একটি বৃত্তাকার কক্ষপথে চলমান একটি ইলেকট্রনের অবশ্যই কৌণিক ভরবেগের পৃথক কোয়ান্টাম মান থাকতে হবে।

দ্বিতীয় অনুমান করা বোরা (নিয়ম ফ্রিকোয়েন্সি): এ স্থানান্তর ইলেকট্রন সঙ্গে এক নিশ্চল কক্ষপথ চালু অন্য নির্গত হয় (শোষিত) এক ফোটন সঙ্গে শক্তি

সমান পার্থক্য শক্তি প্রাসঙ্গিক নিশ্চল রাজ্যগুলি (En এবং এম - যথাক্রমে শক্তি নিশ্চল রাজ্যগুলি পরমাণু আগে এবং পরে বিকিরণ/শোষণ)।

একটি স্থির কক্ষপথ সংখ্যা m থেকে একটি স্থির কক্ষপথ সংখ্যায় একটি ইলেকট্রনের রূপান্তর nশক্তি সহ একটি রাষ্ট্র থেকে একটি পরমাণুর পরিবর্তনের সাথে মিলে যায় এমশক্তি En (চিত্র 1) সঙ্গে একটি রাষ্ট্র মধ্যে.

ভাত। 1 বোহরের ধারণার ব্যাখ্যা

যখন En > Em, ফোটন নির্গমন ঘটে (একটি পরমাণুর উচ্চ শক্তির অবস্থা থেকে নিম্ন শক্তির অবস্থায়, অর্থাৎ, নিউক্লিয়াস থেকে আরও দূরবর্তী একটি কক্ষপথ থেকে একটি কাছাকাছি একটি কক্ষপথে একটি ইলেকট্রনের রূপান্তর), যখন En< Еm - его поглощение (переход атома в состояние с большей энергией, т. е, переход электрона на более удаленную от ядра орбиту). Набор возможных дискретных частот

কোয়ান্টাম রূপান্তর এবং একটি পরমাণুর লাইন বর্ণালী নির্ধারণ করে।

বোহরের তত্ত্বটি হাইড্রোজেনের পরীক্ষামূলকভাবে পর্যবেক্ষণ করা লাইন বর্ণালীকে উজ্জ্বলভাবে ব্যাখ্যা করেছে।

হাইড্রোজেন পরমাণুর তত্ত্বের সাফল্যগুলি ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের মৌলিক নীতিগুলি পরিত্যাগ করার মূল্যে অর্জিত হয়েছিল, যা 200 বছরেরও বেশি সময় ধরে নিঃশর্তভাবে বৈধ রয়েছে। অতএব, বোহরের অনুমানগুলির বৈধতার প্রত্যক্ষ পরীক্ষামূলক প্রমাণ, বিশেষত প্রথম - স্থির অবস্থার অস্তিত্বের উপর - অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ছিল। দ্বিতীয় অবস্থানটিকে শক্তি সংরক্ষণের আইন এবং ফোটনের অস্তিত্ব সম্পর্কে অনুমানের ফলাফল হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে।

জার্মান পদার্থবিদ ডি. ফ্রাঙ্ক এবং জি. হার্টজ, রিটার্ডিং পটেনশিয়াল পদ্ধতি (1913) ব্যবহার করে গ্যাস পরমাণুর সাথে ইলেকট্রনের সংঘর্ষের বিষয়ে অধ্যয়ন করে পরীক্ষামূলকভাবে স্থির অবস্থার অস্তিত্ব এবং পারমাণবিক শক্তির মানগুলির বিচ্ছিন্নতা নিশ্চিত করেছেন।

হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে সম্পর্কিত বোহরের ধারণার নিঃসন্দেহে সাফল্য সত্ত্বেও, যার জন্য এটি বর্ণালীর একটি পরিমাণগত তত্ত্ব তৈরি করা সম্ভব হয়েছিল, তার ভিত্তিতে হাইড্রোজেনের পাশে হিলিয়াম পরমাণুর জন্য অনুরূপ তত্ত্ব তৈরি করা সম্ভব হয়নি। বোহরের ধারণা। হিলিয়াম পরমাণু এবং আরও জটিল পরমাণু সম্পর্কে, বোহরের তত্ত্ব আমাদের শুধুমাত্র গুণগত (যদিও খুব গুরুত্বপূর্ণ) সিদ্ধান্তগুলি আঁকতে দেয়। বোহর পরমাণুতে একটি ইলেকট্রন চলাচল করে এমন নির্দিষ্ট কক্ষপথের ধারণাটি খুব শর্তসাপেক্ষ বলে প্রমাণিত হয়েছে। প্রকৃতপক্ষে, একটি পরমাণুতে ইলেকট্রনের গতিবিধি কক্ষপথে থাকা গ্রহগুলির গতিবিধির সাথে সামান্যই মিল রয়েছে।

বর্তমানে, কোয়ান্টাম মেকানিক্সের সাহায্যে যে কোনো মৌলের পরমাণুর গঠন ও বৈশিষ্ট্য সম্পর্কিত অনেক প্রশ্নের উত্তর দেওয়া সম্ভব।

পরমাণু নিউক্লিয়াস বোরন মেন্ডেলিভ

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন

নিউক্লিয়ন স্তর

রাদারফোর্ড একটি পরমাণুর গভীরতায় এর নিউক্লিয়াস "আবিষ্কার" করার প্রায় 20 বছর পরে, নিউট্রন আবিষ্কৃত হয়েছিল - একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর নিউক্লিয়াসের মতো একই বৈশিষ্ট্যের একটি কণা - একটি প্রোটন, কিন্তু শুধুমাত্র বৈদ্যুতিক চার্জ ছাড়াই। নিউট্রন নিউক্লিয়াসের অভ্যন্তরে অনুসন্ধানের জন্য অত্যন্ত সুবিধাজনক বলে প্রমাণিত হয়েছিল। যেহেতু এটি বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ, তাই নিউক্লিয়াসের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এটিকে বিকর্ষণ করে না - তদনুসারে, এমনকি ধীর নিউট্রনও সহজেই নিউক্লিয়াসের কাছে যেতে পারে দূরত্বে যেখানে পারমাণবিক শক্তিগুলি নিজেকে প্রকাশ করতে শুরু করে। নিউট্রন আবিষ্কারের পর, মাইক্রোওয়ার্ল্ডের পদার্থবিদ্যা লাফিয়ে লাফিয়ে এগিয়ে যায়।

নিউট্রন আবিষ্কারের পরপরই, দুই তাত্ত্বিক পদার্থবিদ - জার্মান ওয়ার্নার হাইজেনবার্গ এবং সোভিয়েত দিমিত্রি ইভানেঙ্কো - অনুমান করেছিলেন যে পারমাণবিক নিউক্লিয়াস নিউট্রন এবং প্রোটন নিয়ে গঠিত। নিউক্লিয়াসের গঠন সম্পর্কে আধুনিক ধারণা এটির উপর ভিত্তি করে।

প্রোটন এবং নিউট্রন শব্দটি নিউক্লিয়ন দ্বারা একত্রিত হয়। প্রোটন হল প্রাথমিক কণা যা সবচেয়ে হালকা রাসায়নিক উপাদানের পরমাণুর নিউক্লিয়াস - হাইড্রোজেন। নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা পর্যায় সারণীতে মৌলের পারমাণবিক সংখ্যার সমান এবং এটিকে Z (নিউট্রনের সংখ্যা N) মনোনীত করা হয়েছে। একটি প্রোটনের একটি ধনাত্মক বৈদ্যুতিক চার্জ থাকে, যা প্রাথমিক বৈদ্যুতিক চার্জের পরম মানের সমান। এটি একটি ইলেক্ট্রনের চেয়ে প্রায় 1836 গুণ বেশি ভারী। একটি প্রোটনের চার্জ Q = + 2/3 সহ দুটি আপ-কোয়ার্ক এবং Q = - 1/3 সহ একটি d-কোয়ার্ক থাকে, একটি গ্লুন ফিল্ড দ্বারা সংযুক্ত। এটির চূড়ান্ত মাত্রা 10-15 মিটার, যদিও এটি একটি কঠিন বল হিসাবে কল্পনা করা যায় না, এটি বরং একটি অস্পষ্ট সীমানা সহ একটি মেঘের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, যার মধ্যে জন্মগত এবং ধ্বংসকৃত ভার্চুয়াল কণা রয়েছে।

নিউট্রনের বৈদ্যুতিক চার্জ 0, এর ভর প্রায় 940 MeV। একটি নিউট্রন একটি ইউ-কোয়ার্ক এবং দুটি ডি-কোয়ার্ক নিয়ে গঠিত। এই কণাটি শুধুমাত্র স্থিতিশীল পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের সংমিশ্রণে স্থিতিশীল; একটি মুক্ত নিউট্রন একটি ইলেকট্রন, একটি প্রোটন এবং একটি ইলেকট্রন অ্যান্টিনিউট্রিনোতে পরিণত হয়। একটি নিউট্রনের অর্ধ-জীবন (নিউট্রনের মূল সংখ্যার অর্ধেক ক্ষয় হতে যে সময় লাগে) প্রায় 12 মিনিট। পদার্থে, নিউক্লিয়াস দ্বারা তাদের শক্তিশালী শোষণের কারণে নিউট্রনগুলি আরও কম সময়ের জন্য মুক্ত আকারে বিদ্যমান। প্রোটনের মতো, নিউট্রনও ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সহ সমস্ত ধরণের মিথস্ক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে: সাধারণ নিরপেক্ষতার সাথে, জটিল অভ্যন্তরীণ কাঠামোর কারণে, এতে বৈদ্যুতিক স্রোত বিদ্যমান।

নিউক্লিয়াসে, নিউক্লিয়নগুলি একটি বিশেষ ধরণের শক্তি দ্বারা আবদ্ধ থাকে - পারমাণবিক। তাদের বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হ'ল স্বল্প-অভিনয়: 10-15 মিটার বা তার কম দূরত্বে তারা অন্য কোনও শক্তিকে ছাড়িয়ে যায়, যার ফলস্বরূপ অনুরূপ চার্জযুক্ত প্রোটনের ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণের প্রভাবে নিউক্লিয়নগুলি আলাদা হয়ে যায় না। . বড় দূরত্বে, পারমাণবিক শক্তি খুব দ্রুত শূন্যে হ্রাস পায়।

পারমাণবিক শক্তিগুলির ক্রিয়াকলাপের প্রক্রিয়াটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বাহিনীর মতো একই নীতির উপর ভিত্তি করে - ভার্চুয়াল কণার সাথে মিথস্ক্রিয়াকারী বস্তুর বিনিময়ের উপর।

কোয়ান্টাম তত্ত্বের ভার্চুয়াল কণাগুলি হল সেই কণা যেগুলির একই কোয়ান্টাম সংখ্যা (স্পিন, বৈদ্যুতিক এবং ব্যারিয়ন চার্জ, ইত্যাদি) সংশ্লিষ্ট বাস্তব কণার মতো, কিন্তু যার জন্য শক্তি, ভরবেগ এবং ভরের মধ্যে স্বাভাবিক সম্পর্ক থাকে না।

রাদারফোর্ডের পরীক্ষা

একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে, তেজস্ক্রিয় বিকিরণের একটি প্রবাহ 3টি উপাদানে বিভক্ত হয়: আলফা রশ্মি, বিটা রশ্মি এবং গামা রশ্মি।

তেজস্ক্রিয়তার ঘটনাটি পরমাণুর জটিল গঠন নির্দেশ করে

রাদারফোর্ডের আলফা কণা বিক্ষিপ্ত পরীক্ষা

1911 - ই. রাদারফোর্ড আলফা কণার বিক্ষিপ্তকরণের উপর একটি পরীক্ষা পরিচালনা করেন। পাতলা সোনার ফয়েলের মধ্য দিয়ে আলফা কণার একটি রশ্মি প্রবাহিত হয়েছিল।

স্বর্ণকে খুব নমনীয় উপাদান হিসাবে বেছে নেওয়া হয়েছিল যেখান থেকে প্রায় এক পারমাণবিক স্তরের পুরুত্বের সাথে ফয়েল তৈরি করা যেতে পারে।

কিছু আলফা কণা ফয়েলের মধ্য দিয়ে যায়, স্ক্রিনে একটি অস্পষ্ট দাগ তৈরি করে এবং পাশের স্ক্রিনে অন্যান্য আলফা কণার চিহ্ন রেকর্ড করা হয়।

অভিজ্ঞতায় দেখা গেছে যে একটি পরমাণুর ধনাত্মক চার্জ খুব ছোট আয়তনে ঘনীভূত হয় - নিউক্লিয়াস, এবং পরমাণুর নিউক্লিয়াসের মধ্যে বড় ফাঁক রয়েছে।

রাদারফোর্ড দেখিয়েছিলেন যে থমসনের মডেল তার পরীক্ষার সাথে দ্বন্দ্বে ছিল।

উপসংহার

উপসংহারে, আমরা এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছি যে রাদারফোর্ড এবং বোহরের ধারণাগুলি ইতিমধ্যেই পরম সত্যের কণার চেয়ে বেশি, যদিও পদার্থবিজ্ঞানের আরও বিকাশ এই ধারণার অনেক ত্রুটি প্রকাশ করেছে। একেবারে সঠিক জ্ঞানের আরও বড় অংশ পরমাণুর কোয়ান্টাম যান্ত্রিক তত্ত্বের মধ্যে রয়েছে।

পরমাণুর জটিল গঠন আবিষ্কার ছিল পদার্থবিজ্ঞানের একটি বড় ঘটনা, যেহেতু পদার্থের কঠিন এবং অবিভাজ্য কাঠামোগত একক হিসাবে পরমাণু সম্পর্কে ধ্রুপদী পদার্থবিজ্ঞানের ধারণাগুলি খণ্ডন করা হয়েছিল।

ব্যবহৃত উৎসের তালিকা

1. সবার জন্য পদার্থবিদ্যা / কুপার এল. - "দ্য ওয়ার্ল্ড" 1974

2. পদার্থবিদ / খ্রামভ ইউ.এ. - "বিজ্ঞান" 1983

3. পদার্থবিদ্যা -9.11 / Peryshkin A.V. - "Bustard" 2004

4. পি.এস. কুদ্র্যাভতসেভ। "পদার্থবিজ্ঞানের ইতিহাসের কোর্স" এম. 1982।

5. এম.পি. ব্রনস্টেইন। "পরমাণু এবং ইলেকট্রন" এম. 1980।

6. ইন্টারনেট সম্পদ।

7. http://www.rcio.rsu.ru/।

Allbest.ru এ পোস্ট করা হয়েছে

...

অনুরূপ নথি

বিজ্ঞানের ইতিহাসে পরমাণুবাদের ধারণার বিকাশের বিশ্লেষণ। পরমাণুর গঠনে প্রাথমিক কণা এবং ভৌত শূন্যতার ভূমিকা। পরমাণুবাদের আধুনিক তত্ত্বের সারমর্ম। পরমাণুর কোয়ান্টাম মডেলের বিশ্লেষণ। Pierre Gassendi দ্বারা "অণু" ধারণার ভূমিকা. কম্পটন প্রভাব আবিষ্কার।

পরীক্ষা, যোগ করা হয়েছে 01/15/2013

মহাকাশে একটি পরমাণুর গতিশীল কাঠামোর ধারণার অধ্যয়ন। পরমাণু এবং পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন অধ্যয়ন। সম্ভাব্য গোলকের বাস্তব স্থানে দেহের গতিশীলতার বর্ণনা। মুক্ত স্থানে কোয়ান্টাম কণার সর্পিল গতির বিশ্লেষণ।

বিমূর্ত, যোগ করা হয়েছে 05/29/2013

রাদারফোর্ডের পরমাণুর গ্রহের মডেল। পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন এবং বৈশিষ্ট্য। নিউক্লিয়াসের ভর এবং বাঁধাই শক্তি। নিউক্লিয়াসে নিউক্লিওনের বাঁধাই শক্তি। চার্জযুক্ত কণার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া। দ্য লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডার। প্রাথমিক কণা পদার্থবিদ্যার তত্ত্বের বিধান।

কোর্সের কাজ, যোগ করা হয়েছে 04/25/2015

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের কাঠামোর ক্ষেত্রে আবিষ্কারের ইতিহাস। বোহরের আগে পরমাণুর মডেল। পারমাণবিক নিউক্লিয়াস আবিষ্কার। বোহর পরমাণু। কেন্দ্রকীয় বিদারণ. নিউক্লিয়াসের প্রোটন-নিউট্রন মডেল। কৃত্রিম তেজস্ক্রিয়তা। পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য।

বিমূর্ত, 05/08/2003 যোগ করা হয়েছে

পারমাণবিক কাঠামোর মডেল। পারমাণবিক কক্ষপথের আকার। পরমাণুর শক্তির মাত্রা। পারমাণবিক অরবিটাল হল একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের চারপাশের অঞ্চল যেখানে একটি ইলেক্ট্রন পাওয়া যাওয়ার সম্ভাবনা সবচেয়ে বেশি। প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রনের ধারণা। পরমাণুর গঠনের গ্রহের মডেলের সারাংশ।

উপস্থাপনা, 09/12/2013 যোগ করা হয়েছে

একটি পরমাণুর স্টোরেজ অংশ: নিউক্লিয়াস, প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রন। পরমাণুর গ্রহের মডেল বা রাদারফোর্ড মডেল। কেরোভানা এবং কেরোভানা ল্যানজুগ পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া নয়। পারমাণবিক কম্পনের ধারণা হল প্রচুর পরিমাণে তাপ এবং বিপাকীয় শক্তির মুক্তির একটি প্রক্রিয়া।

উপস্থাপনা, যোগ করা হয়েছে 05/21/2012

পরমাণুর জটিল গঠন আবিষ্কার আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের বিকাশের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পর্যায়। পারমাণবিক কাঠামোর একটি পরিমাণগত তত্ত্ব তৈরি করার প্রক্রিয়াতে যা পারমাণবিক সিস্টেমকে ব্যাখ্যা করে, কোয়ান্টাম মেকানিক্স দ্বারা বর্ণিত মাইক্রো পার্টিকেলগুলির বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে ধারণা তৈরি হয়েছিল।

বিমূর্ত, 01/05/2009 যোগ করা হয়েছে

পারমাণবিক তত্ত্বের উত্স এবং বিকাশের ইতিহাস। পদার্থের ধারাবাহিকতা সম্পর্কে প্লেটো এবং অ্যারিস্টটলের ধারণা। তাপের কর্পাসকুলার-কাইনেটিক তত্ত্ব, তেজস্ক্রিয়তার আবিষ্কার। নাগাওকার পরমাণুর প্রথম গ্রহের মডেল। ইলেকট্রন চার্জ নির্ণয়।

উপস্থাপনা, 08/28/2013 যোগ করা হয়েছে

উদাহরণ হিসেবে আর্নেস্ট রাদারফোর্ড এবং নিলস বোরের মডেল ব্যবহার করে পরমাণুর গঠন সম্পর্কে ধারণার বিবর্তন। স্থির কক্ষপথ এবং শক্তি স্তর। রেখা নির্গমন ও শোষণ বর্ণালীর উৎপত্তির ব্যাখ্যা। এন বোহরের তত্ত্বের সুবিধা ও অসুবিধা।

বিমূর্ত, 11/19/2014 যোগ করা হয়েছে

বিজ্ঞানী থমসন, রাদারফোর্ড, বোহর দ্বারা পরমাণুর গঠন নিয়ে গবেষণার পর্যায়। তাদের পরীক্ষার স্কিম এবং ফলাফল ব্যাখ্যা. রাদারফোর্ডের পরমাণুর গ্রহের মডেল। বোহরের কোয়ান্টাম অনুমান। একটি স্থির অবস্থা থেকে উত্তেজিত অবস্থায় এবং তদ্বিপরীত রূপান্তরের স্কিম।

"পরমাণু" ধারণাটি প্রাচীনকালে পরিচিত ছিল এবং প্রাচীন গ্রীক দার্শনিকদের দ্বারা পার্শ্ববর্তী বিশ্বের গঠন সম্পর্কে ধারণাগুলি বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়েছিল, তাই লিউসিপাস (500-200 খ্রিস্টপূর্ব) যুক্তি দিয়েছিলেন যে পৃথিবী ক্ষুদ্রতম কণা এবং শূন্যতা নিয়ে গঠিত এবং ডেমোক্রিটাস এই কণাগুলিকে পরমাণু বলা হয় এবং বিশ্বাস করা হয় যে তারা চিরকালের জন্য বিদ্যমান এবং নড়াচড়া করতে সক্ষম। প্রাচীন দার্শনিকদের ধারণা অনুসারে, পরমাণুগুলি এতই ছোট ছিল যে সেগুলি পরিমাপ করা যায় না এবং আকৃতি এবং বাহ্যিক পার্থক্যগুলি নির্দিষ্ট দেহের বৈশিষ্ট্যগুলি দেয়। উদাহরণস্বরূপ, লোহার পরমাণুগুলিকে একে অপরকে জড়িত করতে এবং একটি কঠিন গঠনের জন্য অবশ্যই "দাঁত" থাকতে হবে, অন্যদিকে জলের পরমাণুগুলিকে অবশ্যই মসৃণ হতে হবে এবং জলের তরলতা দিতে হবে। পরমাণুর স্বাধীনভাবে একে অপরের সাথে যোগাযোগ করার ক্ষমতা সম্পর্কে প্রথম অনুমানটি এপিকিউরাস তৈরি করেছিলেন।

M.V. কে পরমাণু-আণবিক তত্ত্বের স্রষ্টা বলে মনে করা হয়। লোমোনোসভ, তিনি পদার্থের গঠনের দুটি স্তরকে আলাদা করেছেন: উপাদান (পরমাণু, আমাদের বোঝার মধ্যে) এবং কর্পাসকেল (অণু)। লোমোনোসভ যুক্তি দিয়েছিলেন যে সরল পদার্থগুলি একই ধরণের পরমাণু নিয়ে গঠিত এবং জটিল পদার্থগুলি বিভিন্ন পরমাণু নিয়ে গঠিত।

পরমাণু-আণবিক তত্ত্বটি জে. ডাল্টনের জন্য বিশ্বব্যাপী স্বীকৃতি পেয়েছে, যিনি প্রাচীন গ্রীক দার্শনিকদের বিপরীতে, তার বিবৃতি তৈরি করার সময় শুধুমাত্র পরীক্ষামূলক তথ্যের উপর নির্ভর করতেন। জে ডাল্টন পরমাণুর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির একটি প্রবর্তন করেছিলেন - পারমাণবিক ভর, যার আপেক্ষিক মানগুলি বেশ কয়েকটি উপাদানের জন্য প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। কিন্তু, তিনি আবিষ্কার করা সত্ত্বেও, পরমাণু অবিভাজ্য হিসাবে বিবেচিত হয়েছিল।

পরমাণুর কাঠামোর জটিলতার পরীক্ষামূলক প্রমাণ পাওয়ার পর (XIX-এর দশকের প্রথম দিকে) পরমাণুর গঠনের জটিলতা: ফটোইলেক্ট্রিক প্রভাবের আবিষ্কার (আলোকিত হলে ধাতুর পৃষ্ঠ থেকে বৈদ্যুতিক চার্জ বাহকের নির্গমন), ক্যাথোডিক প্রভাব (প্রবাহ) নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণাগুলির - ইলেকট্রন, একটি টিউবে যেখানে একটি ক্যাথোড এবং অ্যানোড রয়েছে) এবং এক্স-রে (শক্তিশালী ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের পদার্থ দ্বারা নির্গমন, দৃশ্যমান আলোর মতো, তবে উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি, যখন এই পদার্থগুলি উন্মুক্ত হয় ক্যাথোড রশ্মি), তেজস্ক্রিয়তা (একটি উপাদানের অন্যটিতে স্বতঃস্ফূর্ত রূপান্তর, যেখানে ইলেকট্রন, ধনাত্মক চার্জযুক্ত এবং অন্যান্য কণা নির্গত হয়, সেইসাথে এক্স-রে বিকিরণ) এটি পাওয়া গেছে যে পরমাণুতে নেতিবাচক এবং ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণা রয়েছে যা যোগাযোগ করে নিজেদের সাথে. এই আবিষ্কারগুলি পারমাণবিক কাঠামোর প্রথম মডেল তৈরিতে প্রেরণা দেয়।

পরমাণুর প্রথম মডেলগুলির মধ্যে একটি ডব্লিউ. থমসন (1902) দ্বারা বিকশিত হয়েছিল৷ ডব্লিউ. থমসনের মতে, একটি পরমাণু হল ধনাত্মক চার্জযুক্ত পদার্থের একটি গুচ্ছ, ইলেকট্রনগুলি সমানভাবে ভিতরে বিতরণ করা হয় এবং হাইড্রোজেন পরমাণু একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত বল। ভিতরে একটি ইলেকট্রন (চিত্র 1a)। এই মডেলটি J. Thomson (1904) (চিত্র 1b) দ্বারা পরিবর্তিত হয়েছিল। একই বছরে, জাপানি পদার্থবিদ এইচ. নাগাওকা পরমাণুর গঠনের "শ্যাটার্নিয়ান মডেল" প্রস্তাব করেছিলেন, পরামর্শ দিয়েছিলেন যে পরমাণুটি শনি গ্রহের অনুরূপ - কেন্দ্রে একটি রিং দ্বারা বেষ্টিত একটি কোর যার সাথে ইলেক্ট্রন চলাচল করে (চিত্র। 1গ)।

জার্মান পদার্থবিজ্ঞানী ফিলিপ ভন লেনার্ড আরেকটি মডেল প্রস্তাব করেছিলেন, যার মতে পরমাণুটি অত্যন্ত ছোট আকারের নিরপেক্ষ কণা নিয়ে গঠিত (ফলে, বেশিরভাগ পরমাণু খালি), যার প্রতিটি একটি বৈদ্যুতিক ডাবল (চিত্র 1d) .

ভাত। 1. পারমাণবিক কাঠামোর মডেল: ক – ডব্লিউ. থমসন; b – জে. থমসন; গ - এইচ. নাগাওকা; g – এফ. লেনার্ড

-কণা নিয়ে পরীক্ষার পর, 1911 সালে। রাদারফোর্ড তথাকথিত প্রস্তাব গ্রহের মডেলপারমাণবিক কাঠামো, সৌরজগতের কাঠামোর অনুরূপ (পরমাণুর কেন্দ্রে একটি ছোট ইতিবাচক চার্জযুক্ত নিউক্লিয়াস, যা পরমাণুর প্রায় পুরো ভর ধারণ করে, যার চারপাশে ইলেক্ট্রন কক্ষপথে চলে)। এন. বোহর, এ. সোমারফেল্ড এবং অন্যান্যদের কাজে গ্রহের মডেলটি আরও বিকশিত হয়েছিল।

পরমাণুর গঠনের আধুনিক মডেলটি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের জ্ঞানের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, যার মূল থিসিসটি হল যে মাইক্রো পার্টিকেলগুলির একটি তরঙ্গ প্রকৃতি রয়েছে এবং তরঙ্গগুলি কণার বৈশিষ্ট্য। কোয়ান্টাম মেকানিক্স একটি নিউক্লিয়াসের চারপাশে একটি ইলেকট্রন থাকার সম্ভাবনা বিবেচনা করে। নিউক্লিয়াসের চারপাশে যে স্থানটিতে একটি ইলেকট্রন সবচেয়ে বেশি পাওয়া যায় তাকে অরবিটাল বলে।

আইসোটোপ

আইসোটোপ হল পরমাণু যাদের একই পারমাণবিক চার্জ আছে কিন্তু ভর ভিন্ন। এই ধরনের পরমাণুর ইলেক্ট্রন শেলের প্রায় একই গঠন থাকে এবং একই উপাদানের অন্তর্গত। বিভিন্ন উপাদানের প্রাকৃতিক যৌগের অধ্যয়ন পর্যায় সারণির বেশিরভাগ উপাদানের জন্য স্থিতিশীল আইসোটোপের অস্তিত্ব দেখায়। পর্যায় সারণীর সমস্ত উপাদানের জন্য, প্রকৃতিতে পাওয়া আইসোটোপের সংখ্যা 280 তে পৌঁছেছে।

আইসোটোপের সবচেয়ে আকর্ষণীয় উদাহরণ হল হাইড্রোজেনের আইসোটোপ - হাইড্রোজেন, ডিউটেরিয়াম এবং ট্রিটিয়াম। হাইড্রোজেন এবং ডিউটেরিয়াম প্রকৃতিতে ঘটে। ট্রিটিয়াম কৃত্রিমভাবে উত্পাদিত হয়।

অস্থির আইসোটোপ, অর্থাৎ, যাদের স্বতঃস্ফূর্তভাবে ক্ষয় করার ক্ষমতা রয়েছে তাদের তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ বলা হয়। এগুলি নির্দিষ্ট উপাদানের প্রাকৃতিক যৌগের মধ্যেও ঘটতে পারে।

একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের গঠন। পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া

একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসে অনেকগুলি প্রাথমিক কণা থাকে, যার মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল প্রোটন (p) এবং নিউট্রন (n)। একটি প্রোটনের ভর 1.0073 amu এবং একটি চার্জ +1, যখন একটি নিউট্রন বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ (চার্জ 0) এবং ভর 1.0087 amu।

পারমাণবিক কাঠামোর প্রোটন-নিউট্রন তত্ত্ব অনুসারে (D.D. Ivanenko, E.N. Gapon, 1932), হাইড্রোজেন ব্যতীত সমস্ত পরমাণুর নিউক্লিয়াস Z প্রোটন এবং (A-Z) নিউট্রন নিয়ে গঠিত (Z হল মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা, A হল ভর সংখ্যা)। ইলেকট্রনের সংখ্যা প্রোটন সংখ্যার সমান।

যেখানে N হল নিউট্রনের সংখ্যা।

নিউক্লিয়াসের বৈশিষ্ট্যগুলি এর গঠন (সংখ্যা p এবং n) দ্বারা নির্ধারিত হয়। সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, অক্সিজেন পরমাণু 16 8 O-তে 8 টি প্রোটন এবং 16-8 = 8 নিউট্রন রয়েছে, যা সংক্ষেপে 8p, 8n লেখা হয়।

নিউক্লিয়াসের ভিতরে, p এবং n একে অপরের মধ্যে (নির্দিষ্ট শর্তে) রূপান্তর করতে পারে:

যেখানে e + হল একটি পজিট্রন (একটি প্রাথমিক কণা যার ভর একটি ইলেকট্রনের ভরের সমান +1 চার্জযুক্ত), এবং u হল নিউট্রিনো এবং অ্যান্টিনিউট্রিনো, ভর সহ প্রাথমিক কণা এবং চার্জ শূন্যের সমান, শুধুমাত্র ঘূর্ণায় পার্থক্য।

পারমাণবিক বিক্রিয়া হল প্রাথমিক কণার সাথে বা একে অপরের সাথে মিথস্ক্রিয়ার ফলে পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের রূপান্তর। পারমাণবিক বিক্রিয়ার জন্য সমীকরণ লেখার সময়, ভর এবং চার্জ সংরক্ষণের আইনগুলি বিবেচনায় নেওয়া প্রয়োজন। যেমন: 27 13 Al + 4 2 He = 30 14 Si + 1 1 H.

পারমাণবিক বিক্রিয়াগুলির একটি বৈশিষ্ট্য হল ফলে কণা বা বিকিরণের গতিশক্তির আকারে বিপুল পরিমাণ শক্তির মুক্তি।

কাজ:

1. S, Se, Al, Ru এর পরমাণুতে প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রনের সংখ্যা নির্ণয় কর।

2. পারমাণবিক বিক্রিয়া সম্পূর্ণ করুন: 14 7 N + 4 2 He = ; 12 6 C + 1 0 n =।

উত্তর:

1. S: Z= 16, A = 32, অতএব 16p, 16e, 32-16=16n

Se: Z= 34, A = 79, অতএব 34p, 34e, 79-34=45n

Al: Z= 13, A = 27, অতএব 13p, 13e, 27-13=14n

Ru: Z= 44, A = 101, অতএব 44p, 44e, 101-44=57n

2. 14 7 N + 4 2 He = 17 8 O + 1 1 H

12 6 C + 1 0 n = 9 4 Be + 4 2 He