Гол ялгаа – Бор ба Рутерфордын загвар
Атом ба тэдгээрийн бүтцийн тухай ойлголтыг анх 1808 онд Жон Долтон гаргаж, атомыг бүтэцгүй үл үзэгдэх бөөмс гэж үзэн химийн нэгдлийн хуулиудыг тайлбарлажээ. Дараа нь 1911 онд Шинэ Зеландын физикч Эрнест Рутерфорд атомууд нь атомын төвд байрлах эерэг цэнэгтэй цөм, атомын гаднах хэсэг дэх сөрөг цэнэгтэй электронууд гэсэн хоёр бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрддэг гэж санал болгов. Максвеллийн гаргасан цахилгаан соронзон онол зэрэг зарим онолыг Рутерфордын загвараар тайлбарлах боломжгүй байв. Рутерфордын загварт ийм хязгаарлалт байсан тул Данийн физикч Нильс Бор 1913 онд цацрагийн квант онол дээр суурилсан шинэ загварыг санал болгосон. Борын загварыг олон нийт хүлээн зөвшөөрч, бүтээлийнхээ төлөө Нобелийн шагнал хүртжээ. Хэдийгээр энэ нь нэлээд хүлээн зөвшөөрөгдсөн ч тодорхой сул тал, хязгаарлалттай хэвээр байна. Бор загвар ба Рутерфордын загвар хоёрын гол ялгаа нь Рутерфордын загварт электронууд цөмийн эргэн тойронд ямар ч тойрог замд эргэлдэж чаддаг бол Бор загварт электронууд тодорхой бүрхүүлд эргэлдэж чаддагт оршино.
Борын загвар гэж юу вэ?
Борын загварыг 1922 онд Нильс Бор атомын бүтцийг тайлбарлах зорилгоор санал болгосон. Энэ загварт Бор атомын массын ихэнх хэсэг нь протон, электронууд нь тодорхой энергийн түвшинд байрладаг, цөмийг тойрон эргэдэг төв цөмд оршдог гэж дурдсан. Энэхүү загвар нь K, L, M, N, гэх мэтээр томилогдсон дугуй тойрог замд электронуудын зохион байгуулалтыг тайлбарласан электрон тохиргоог санал болгосон. Бүрэн электрон тохиргоотой атомууд идэвхгүй байдаг. Электрон тохиргоо нь атомын реактив байдлыг тодорхойлдог.
Зураг 01: Бор загвар
Борын загвар нь устөрөгчийн атомын спектрийг тайлбарлах чадвартай боловч олон электрон атомуудын урвалыг бүрэн тайлбарлаж чадахгүй. Түүгээр ч зогсохгүй энэ нь гадны соронзон орны нөлөөгөөр спектрийн шугам бүр илүү олон шугамд хуваагддаг Зееман эффектийг тайлбарлахгүй. Энэ загварт электроныг зөвхөн бөөмс гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч Францын физикч де Бройль электронууд нь долгион болон бөөмийн шинж чанартай болохыг олж мэдсэн. Хожим нь физикч Гейзенбергийн тодорхойгүй байдлын зарчим хэмээх өөр нэг зарчмыг дэвшүүлсэн бөгөөд энэ нь электрон гэх мэт жижиг хөдөлгөөнт бөөмсийн яг байрлал, импульсийг нэгэн зэрэг тодорхойлох боломжгүйг тайлбарладаг. Энэ шинэ бүтээлээр Борын загвар ноцтой бүтэлгүйтэлтэй тулгарсан.
Рутерфордын загвар гэж юу вэ?
1911 онд Эрнест Рутерфорд Рутерфордын загварыг санал болгосон. Энэ нь атом (эзэлхүүн) нь голчлон орон зайгаас бүрдэх ба атомын масс нь атомын цөм болох цөмд төвлөрдөг гэж заасан байдаг. Цөм нь эерэг цэнэгтэй бөгөөд электрон цөмийг тойрон эргэлддэг. Орбитууд нь тодорхой замгүй байдаг. Түүнээс гадна атомууд нь төвийг сахисан байдаг тул эерэг (цөмд) болон сөрөг цэнэгүүд (электронууд) тэнцүү байна.
Зураг 02: Рутерфордын атом
Рутерфордын загвар нь цахилгаан соронзон онол, атомын тогтвортой байдал, устөрөгчийн спектрийн тодорхой шугамууд байдгийг тайлбарлаж чадаагүй.
Бор ба Рутерфордын загвар хоёр юугаараа ялгаатай вэ?
Бор ба Рутерфордын загвар |
|
| Борын загварыг 1922 онд Нилс Бор санал болгосон. | Рутерфордын загварыг 1911 онд Эрнест Рутерфорд санал болгосон. |
| Онол | |
| Атомын массын ихэнх хэсэг нь протон агуулсан төв цөмд оршдог ба электронууд нь тодорхой энергийн түвшин буюу бүрхүүлд байрладаг. | Атомын ихэнх хэсэг нь хоосон орон зайгаас бүрддэг. Атомын төв нь эерэг цэнэгтэй цөм агуулдаг ба сөрөг цэнэгтэй электронууд нь цөмийг тойрсон орон зайд байдаг. |
| Электроны цацрагийн ялгарал | |
| Электрон нь зөвхөн тодорхой давтамжийн долгионыг ялгаруулдаг. | Электрон нь бүх давтамжийн долгионыг ялгаруулдаг. |
| Электрон ялгаруулалтын спектр | |
| Электрон ялгаруулах спектр нь шугаман спектр юм. | Электрон ялгаруулах спектр нь тасралтгүй спектр юм. |
Хураангуй – Бор ба Рутерфордын загвар
Бор болон Рутерфордын загвар хоёулаа атомын бүтцийг тодорхой хэмжээгээр тайлбарладаг гаригийн загварууд юм. Эдгээр загварууд нь хязгаарлалттай бөгөөд орчин үеийн физикийн зарим зарчмуудыг тайлбарладаггүй. Гэсэн хэдий ч эдгээр загварууд нь атомын бүтцийг тайлбарладаг орчин үеийн дэвшилтэт загваруудад ихээхэн хувь нэмэр оруулдаг. Бор загварт атомын массын ихэнх хэсэг нь протон агуулсан төв цөмд байдаг бөгөөд электронууд нь тодорхой энергийн түвшин эсвэл бүрхүүлд байрладаг бөгөөд үүний үр дүнд электрон шугамын спектр үүсдэг. Рутерфордын загварт атомын ихэнх хэсэг нь хоосон орон зайгаас бүрдэх ба атомын төв нь сөрөг цэнэгтэй электронуудаар хүрээлэгдсэн эерэг цэнэгтэй цөмийг агуулдаг бөгөөд үүний үр дүнд тасралтгүй электрон спектр үүсдэг. Энэ бол Бор болон Рутерфордын загвар хоёрын ялгаа юм.
Бор vs Рутерфордын загварын PDF хувилбарыг татаж авах
Та энэ нийтлэлийн PDF хувилбарыг татаж аваад офлайн зорилгоор ашиглах боломжтой. Бор болон Рутерфордын загварын ялгааг эндээс PDF хувилбараар татаж авна уу.
