ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Введение
Общепризнанно, что все окружающие нас вещества состоят из ато-
мов тех или иных элементов. Вопросы о том, что же представляют собой
эти самые мельчайшие частицы, каковы их размеры, каким образом и по-
чему они соединяются друг с другом, интересовали людей с тех пор, как
они стали задумываться об устройстве окружающего их мира. Даже по-
верхностное знакомство с историей естествознания показывает, что ответ
на эти взаимосвязанные фундаментальные вопросы определялся общим
уровнем знаний в ту или иную эпоху.
Начало XX столетия ознаменовалось принципиальным изменением
взгляда на строение атома. Было экспериментально установлено, что во-
преки своему названию атомы (от греческого atomos - неделимый) сами
состоят из еще более мелких элементарных частиц - электронов, протонов
и нейтронов. В 1911 г. английский физик Э. Резерфорд предложил плане-
тарную модель атома с положительно заряженным ядром - “Солнцем”, в
котором сосредоточена почти вся масса атома, и вращающимися вокруг
него отрицательно заряженными электронами - “планетами”, компенси-
рующими заряд ядра. Атомы разных элементов отличались массой и заря-
дом ядра, а также общим числом электронов, которое совпадает с порядко-
вым номером элемента в периодической системе Д.И. Менделеева. На ос-
нове модели Э. Резерфорда датский физик Н. Бор в 1913 г. создал первую
количественную электронно-ядерную модель строения атома водорода,
рассматривающую электрон как частицу, которая в любой момент времени
удалена от ядра атома на определенное расстояние r, равное радиусу кру-
говой стационарной орбиты. Предложенная модель позволяла определить
численные значения радиусов таких орбит. Так, для атомов водорода рас-
считанный радиус первой стационарной орбиты оказался равен 0.529Å
(1Å=10
-10
м). Орбиты электронов, отвечающие возбужденным состояниям
атома, имели радиусы в n
2
(n=2, 3, 4, ....) раз больше радиуса первой ста-
ционарной орбиты (для нее n=1), отвечавшей основному состоянию атомов
водорода. Существенно, что согласно модели Н. Бора занятую электрона-
ми орбиту с радиусом r можно было рассматривать в качестве параметра,
характеризующего размер атома.
Тот же 1913 г., в котором Н. Бор создал получившую всемирную из-
вестность модель атома водорода, вошел в историю науки благодаря еще
целому ряду очень важных научных достижений. Одним из них явилось
создание метода рентгеноструктурного анализа, позволяющего на основе
анализа дифракционной картины, возникающей при прохождении рентге-
новских лучей через кристаллические вещества, устанавливать их структу-
ру. По существу, первые определения строения кристаллов, которые про-
вели создатели рентгеноструктурного анализа английские физики У.Л.
Брэгг и У.Г. Брэгг (в 1913 г. они изучили NaCl, KCl, KBr, KI, алмаз и ZnS в
3
