atom-agagiya

اتم از چه چیزهایی تشکیل شده است؟

Agagiya Telegram Channel

زمانی که تعداد پروتون‌ها و الکترون‌های اتم با هم برابر هستند اتم از نظر الکتریکی در حالت خنثی یا متعادل قرار دارد در غیر این صورت آن را یون می‌نامند که می‌تواند دارای بار الکتریکی مثبت یا منفی باشد. اتم‌ها با توجه به تعداد پروتون‌ها و نوترون‌های آنها طبقه‌بندی می‌شوند.
تعداد پروتون‌های اتم مشخص کننده نوع عنصر شیمیایی و تعداد نوترون‌ها مشخص‌کننده ایزوتوپ عنصر است. نظریه فیزیک کوانتم تصویر پیچیده‌ای از اتم ارائه می‌دهد و این پیچیدگی دانشمندان را مجبور می‌کند که جهت توصیف خواص اتم بجای یک تصویر متوسل به تصاویر شهودی متفاوتی از اتم شوند.
به طور کلی تاریخچه اتم را میتوان اینطوری گفت :

مدل های اتمی مختلف ارائه شده توسط دانشمندان

۱-دموکریت: اهل یونان- (۲۳۰۰سال پیش )همه مواد از ذرات کوچکی بنام اتم ساخته شده اند -اتم ها تجزیه پذیر نیستند-اتم های مواد مختلف دارای شکل های متفاوتند.

۲-دالتون:اهل انگلیس-(۱۸۴۴-۱۷۶۶)قبول ذره ای بودن اتم ها-شکل به صورت کروی تو پر.

۳-تامسون:اهل انگلیس-(۱۹۴۰-۱۸۵۶)قبول کروی بودن اتم اما به شکل کیک کشمشی به صورتی که بارهای+خمیروبارهای-کشمش های کیک.درک وجود بارهای+و-.

۴-رادرفورد:اهل نیوزلند-(۱۹۳۷-۱۸۷۱)تردید در درستی مدل تامسون-مدل اتم هسته دار-هسته با بار+ که بیشتر جرم اتم در آن متمرکز است-حجم هسته در مقابل اتم بسیار کوچک تقریبآ۱۰۰۰۰/۱ -هسته توسط الکترون ها محاصره شده-بار+رابه ذره هایی بنامpپروتون نسبت داد.

۵-بور:اهل دانمارک-(۱۹۶۲-۱۸۸۵)مدل رادرفورد را نارسا دانست به علت امکان سقوط الکترون ها روی هسته-ارائه مدل منظومه شمسی -وجود مدارهایی را در اطراف هسته برای عدم سقوط الکترونها پیش بینی کرد.

۶-چادویک:اهل انگلیس-در سال ۱۹۳۲ وجود ذره نوترون را کشف کرد.

{یادمون نره در دهه ۱۹۲۰ تا ۱۹۳۰ اوج علم کوانتوم بود که از اوایل همان قرن شروع شده بود . با درخشش دانشمندانی چون پائولی =هایزنبرگ و دیراک و …. } که هر کدام دست به کشفیات و نظریات گرانبهایی دادند . }

پروتون و نوترون ذرات ترکیبی هستند که از کوارک تشکیل شده‌اند. یک پروتون از دو کوارک بالا و یک کوارک پایین تشکیل شده است, ولی نوترون از یک کوارک بالا و دو کوارک پایین تشکیل شده است; کوارک‌ها به وسیله گلوئون به هم می‌چسبند. شش نوع کوارک متفاوت داریم(‘بالا’, ‘پایین’, ‘سر’, ‘ته’, ‘مفتون’), دیگر ذرات زیراتمی فوتون و نوترینو هستند که توسط خورشید ایجاد می‌شود. بیشتر ذرات زیر اتمی از طریق بررسی پرتو کیهانی کشف شدند. از آنها در شتابدهنده‌ها استفاده می‌شود.
اصولا همه ذره‌های اساسی در مکانیک کوانتومی، یا از فرمیون‌ها یا از بوزون‌ها هستند. الکترون‌ها، لپتون‌ها، نیتریون‌ها و حتی کوارک‌ها همگی فرمیون می‌باشند. به این ترتیب، ذرات تشکیل‌شده از تعداد فردی از فرمیون‌ها نیز، جزو فرمیون‌ها می‌شوند.

به عنوان مثال، پروتون‌ها و نوترون‌ها که از ۳ کوارک با رنگ‌های مختلف، تشکیل شده‌اند.در قضیه اسپین-آمار، نشان داده می‌شود که در یک تابع موجی (بسیار ذره‌ای)، با تعویض جای دو فرمیون همسان، تابع موجی منفی می‌شود. البته در سیستم‌های بوزونی، با جابجایی معادل، تابع موجی هیچ تغییری نمی‌کند.

فرمیون‌ها به همین خاطر از قاعده پاولی در نظریه میدان کوانتومی پیروی می‌کنند، که بر طبق آن، دو ذره همسان، اجازه اشغال یک حالت کوانتومی مشترک در یک فضای هیلبرتی را ندارند و یا به عبارتی دیگر، هر «حالت» در یک سیستم کوانتومی، فقط حقِ یک بار اشغال‌شدن را دارد. مسلم است که قاعده پاولی برای بوزون‌ها صادق نیست. فرمیون‌ها از طرف دیگر، در اشغال حالت‌ها، از آمار فرمی-دیراک اطاعت می‌کنند.

چای لاغری دکتر سینا




یک دیدگاه در “اتم از چه چیزهایی تشکیل شده است؟

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *