Модели строения атома по томсону, резерфорду. Модель атома водорода по бору.

Согласно первой пудинговой модели, предложенной английским физиком Джозефом Джоном Томсоном, положительный заряд как бы размазан внутри объема атома. В атом как бы вкраплены отдельные электроны, нейтрализующие положительный заряд.

Резерфорд предложил ядерную (планетарную) модель строения атома, в которой атом представлен в виде миниатюрной Солнечной системы. Согласно этой модели, весь положительный заряд и почти вся масса атома (99,4%) сосредоточены в атомном ядре. Размер ядра ничтожно мал по сравнению с размером атома. Вокруг ядра по замкнутым эллиптическим орбитам движутся электроны, образуя электронную оболочку атома. Заряд ядра равен суммарному заряду электронов.

В основе боровской теории атома лежат два основных положения (постулата):

1. Электроны могут двигаться в атоме только по определенным орбитам, находясь на которых они, несмотря на наличие у них ускорения, не излучают.

2. Атом излучает или поглащает квант электромагнитной энергии при переходе электрона из одного стационарного состояние в другое.

 

Вклад М.Фарадея в создание ЭМКМ. Сущность теории Максвелла.

Работы М.Фарадея. Исследования английского физика М.Фарадея (1791-1867) придали определенную завершенность изучению электромагнетизма. Зная об открытии Эрстеда и разделяя идею о взаимосвязи явлений электричества и магнетизма, Фарадей в 1821 г. поставил задачу «превратить магнетизм в электричество». Через 10 лет экспериментальной работы он открыл закон электромагнитной индукции. С 1831 по 1855 гг. выходит в свет в виде серий главный труд Фарадея «Экспериментальные исследования по электричеству».

Одним из первых, кто оценил работы Фарадея и его открытия, был Д.Максвелл, который развил идеи Фарадея, разработав в 1865 г. теорию электромагнитного поля, которая значительно расширила взгляды физиков на материю и привела к созданию электромагнитной картины мира (ЭМКМ).

2. Теория электромагнитного поля Д. Максвелла

Концепция силовых линий, предложенная Фарадеем, долгое время не принималась всерьез другими учеными. Дело в том, что Фарадей, не владея достаточно хорошо математическим аппаратом, не дал убедительного обоснования своим выводам на языке формул. («Это был ум, который никогда не погрязал в формулах – сказал о нем А. Эйнштейн).

Мир стал представляться электродинамической системой, построенной из электрически заряженных частиц, взаимодействующих посредством электромагнитного поля. (Действительно, вспомним, что в МКМ господствовал принцип дальнодействия, согласно которому действие различного рода сил передается мгновенно, без участия среды.)

Вершиной научного творчества Максвелла явился «Трактат по электричеству и магнетизму».

Разработав ЭМКМ, Максвелл завершил картину мира классической физики («начало конца классической физики»). Теория Максвелла является предшественницей электронной теории Лоренца и специальной теории относительности А. Эйнштейна.

Важнейшие законы и открытия в области электричества и магнетизма, положенные в основу ЭМКМ.

Электрические и магнитные явления были известны человечеству с древности. Само понятие «электрические явления» восходит к Древней Греции (вспомните: два куска янтаря («электрон»), потертые тряпочкой, отталкиваются друг от друга, притягивают мелкие предметы…). Впоследствии было установлено, что существует как бы два вида электричества: положительное и отрицательное.

Что касается магнетизма, то свойства некоторых тел притягивать другие тела были известны еще в далекой древности, их назвали магнитами. Свойство свободного магнита устанавливаться в направлении «Север-Юг» уже во II в. до н.э. использовалось в Древнем Китае во время путешествий. Первое же в Европе опытное исследование магнита было проведено во Франции в 13 в. В результате было установлено наличие у магнита двух полюсов. В 1600 г. Гильбертом была выдвинута гипотеза о том, что Земля представляет собой большой магнит: эти и обусловлена возможность определения направления с помощью компаса.

В результате многочисленных исследований электрических явлений, предпринятых в 18-19 вв. был получен ряд важнейших законов.

Закон сохранения электрического заряда: в электрически замкнутой системе сумма зарядов есть величина постоянная. (Т.е. электрические заряды могут возникать и исчезать, но при этом обязательно появляется и исчезает равное количество элементарных зарядов противоположных знаков). Величина заряда не зависит от его скорости.

 

 

28. Особенности планет Солнечной системы

Солнечная система – это совокупность планет, включающая в себя звезду Солнце, и естественных объектов космоса, вращающихся вокруг нее. Солнечная система является частью галактики под названием Млечный Путь. В свою очередь планеты – большая часть массы космических объектов, связанных с Солнцем. Условно все их можно классифицировать на планеты земной группы и планеты – «газовые гиганты». Планеты Солнечной системы не являются ее единственными космическими элементами, существуют области, содержащие малые тела. Например, астероидный пояс между Юпитером и Марсом, включающий в себя такие объекты как Церера, Веста и Паллада

Солнце – центральная звезда Солнечной системы

Начинать обзор Солнечной системы необходимо с ее главного компонента. Интересно, но по классификации звезд Солнце относится к типу желтых карликов класса G2. Это не должно вводить в заблуждение, поскольку в рамках нашей Галактики Солнце является довольной яркой и большой звездой. Возраст главной звезды около 5 млрд. лет, однако, Солнце образовалось на поздней стадии становления Вселенной, относясь к элементам I типа звездного населения. Благодаря огромной массе Солнца в его недрах происходит термоядерные реакции синтеза, посредством которых в пространство излучается большое количество энергии.

 

Планеты-гиганты, их характеристки

Планеты гиганты

Внешняя область огромной Солнечной системы является пристанищем для газовых гигантов и их спутников. Большое расстояние от Солнца обуславливает у твердых объектов внешней области низкие температуры, а также большое содержание аммиака и метана. Рассмотрим более подробно каждую планету в Солнечной системе, относящихся к газовым гигантам.

Юпитер. Планета Юпитер, превышает массу Земли примерно в 318 раз. Состоит преимущественно из водорода и гелия. Высокая температура внутри планеты обуславливает множество вихревых структур в его атмосфере, например, полосы облаков. Юпитер имеет 65 спутников, 4 крупнейших из которых (Ганимед, Европа, Ио и Каллисто) в некоторых моментах напоминают планеты земной группы. Например, им свойственны внутренний нагрев и вулканическая активность.

Сатурн. Структура атмосферы и магнитосферы данной планеты схожа с Юпитером, но известен Сатурн именно своей системой колец. Масса Сатурна превышает земную в 95 раз, но он является наименее плотной планетой Солнечной системы (его плотность можно сравнить с плотностью воды). По подтвержденным данным, у Сатурна имеется 62 спутника, два из которых (Титан и Энцелад) проявляют геологическую активность

Уран. Планета, превышает массу Земли всего в 14 раз, является наиболее легкой из всей внешней группы. Уран уникален тем, что осуществляет свое вращение «на боку», поскольку наклон его оси вращения около 98 градусов. Эта планета имеет очень холодное ядро, излучая большое количество тепла в космос. Известны 27 спутников Урана, в числе которых Ариэль, Миранда, Оберон, Титания и другие.

Нептун. Планета в 17 раз превышает земную массу, имея более плотный состав. Она излучает много внутреннего тепла, но уступает по этому показателю Юпитеру и Сатурну. Известны 13 спутников Нептуна, крупнейший из которых (Тритон) проявляет геологическую активность и имеет на своей поверхности гейзеры жидкого азота.

Уровни химического знания.

Выделяют уровни химических знаний, в зависимости от уровня развития науки:

1-й – открытие химических элементов, изучение их взаимодействий, создание атомно-молекулярной теории;

2-й – установление связи между структурой молекул и реакционной способностью веществ, появление теории химического строения органических соединений.

3-й – развитие теории химической термодинамики и кинетики, радиационной химии, химии высоких и сверхвысоких давлений.

4-й – зарождение эволюционной химии (изучение биокаталитических реакций, ферментов, развитие генно-инженерных технологий по созданию живых объектов).