Atomul

3x puncte

categorie: Fizica

nota: 9.69

nivel: Gimnaziu

     Atomul este cea mai mica particula a unui element chimic. Diametrul atomului este cuprins, aproximativ între 0,8 Ĺ pentru elementele usoare si 3 Ĺ pentru elemnetele grele. În contrast cu vechea lor reprezentare, atomii au o structura complexa, careia i se datoreaza varietatea proprietatilor fizice si chimice. În antichitate atomul a fost reprezentat de gânditori mate-rialisti, ca Leu-cip, Dem[...]
DOWNLOAD REFERAT

Preview referat: Atomul

     Atomul este cea mai mica particula a unui element chimic. Diametrul atomului este cuprins, aproximativ între 0,8 Ĺ pentru elementele usoare si 3 Ĺ pentru elemnetele grele. În contrast cu vechea lor reprezentare, atomii au o structura complexa, careia i se datoreaza varietatea proprietatilor fizice si chimice. În antichitate atomul a fost reprezentat de gânditori mate-rialisti, ca Leu-cip, Democrit, Epicur si Aris-totel. Conform teoriei lui Aris-totel: " orice corp poate fi divizat în particele oricât de mici fara ca prin aceasta sa i se altereze substanta. Nu se poate arata o parte atât de mica dintr-o marime, încât din ea sa nu mai putem obtine, prin diviziune, una si mai mica ".

      De-a lungul evolutiei cunostintelor acumulate si a tehnicii aflate la dispozitia omului s-au creat mai multe modele a ceea ce se credea a fi modelul perfect al atomului.

      MODELUL SFERIC Conform acestui model, atomilor le revin urmatoarele proprietati: atomii au forma sferica, atomii sunt complet elastici (la o ciocnire cu alti atomi energia lor cinetica nu se transforma în alte forme de energie) si atomii aceluiasi fel de substanta au aceeasi marime si aceeasi masa. Atomii au fost deci imaginati ca mici particule sferice în care masa este distribuita omogen. Reprezentarea atomului caracteri-zata prin cele 3 proprietati enumerate se numeste modelul sferic al atomului.

      MODELUL ATOMIC THOMSON În anul 1904 J.J. Thomson (1856-1940) a dezvoltat un model conform caruia atomul consta dintr-o masa încarcata pozitiv si distribuita omogen sub forma de sfera. În aceasta masa sunt încorporate în unele locuri sfere mult mai mici, cu sarcina negativa - electronii. Numarul lor este atât de mare încât sarcina lor negativa totala este egala cu sarcina pozitiva a restului atomului. De aceea, în exterior atomul este neutru din punct de vedere electric. Când se separa un electron, restul atomului ramâne pozitiv. Cu ajutorul acestui model atomic, se explica de ce la condictia electrica în metale participa electronii si nu atomii reziduali.

      MODELUL ATOMIC RUTHERFORD

     O extindere a modelului lui Thomson a fost întreprinsa în 1911 de catre Rutherford (1871-1937). Bazându-se pe experientele lui H. Hertz, Lenard, Geiger, Rutherford a elaborat un model atomic nou care are urmatoarele proprietati: aproape toata masa atomului este concentrata în interior într-un volum mic, nucleul atomic. Acest nucleu atomic are un diametru de 10-14 - 10-15 fata de diametrul de 10-9 - 10-10 m al întregului atom; nucleul este încarcat pozitiv. El este înconjurat de un învelis de electroni care fac ca, fata de exterior, atomul sa fie neutru din punct de vedere electric; electronii sunt retinuti de nucleu prin forte electrostatice. O miscare circulara în învelis împiedica electronii sa cada pe nucleu. Atractia electrostatica actioneaza ca forta centripeta. Rutherford a calculat traiectorii hiperbolice pentru cazul unei particule în câmpul unui nucleu atomic. El a obtinut o ecuatie care descrie împrastierea unui fascicul paralel de raze a la trecerea printr-o foita metalica de aur. Cu ajutorul acestei ecuatii s-a demonstrat ca numarul de ordine care îi revine unui element chimic în sistemul periodic este egal cu numarul de sarcina Z al nucleului sau. Prin reprezentarea atomului data de Rutherford s-a introdus pentru prima data notiunea de nucleu atomic. El primeste Premiul Nobel pentru chimie în 1908.

      Datele experimentale privind structura complexa a atomului au fost cele legate de: descoperirea electronului, descoperirea nucleului, a nivelelor energetice. Existenta si miscarea electronilor în atomi s-a explicat prin mai multe teorii, dar multe sunt depasite sau sunt de domeniul istoric. Teoria care a reusit sa explice în cea mai mare parte comportarea electronului în atom si toate propritatile substantelor se bazeaza pe calculul mecano-cuantic asupra învelisului de electroni.

      TEORIA CUANTELOR Max Planck stabileste ca un corp fierbinte nu poate sa emita sau sa absoarba lumina de o anumita lungime de unde în cantitati arbitrare, ci poate sa emita sau sa absoarba o anumita cuanta (cantitate) de energie luminoasa de o unda data. Emiterea sau absorbtia de energie de catre substante se face pe baza schimbului energetic suferit de electronii din atomi. Deoarece substantele nu pot absorbi sau emite decât anumite cantitati de energie, înseamna ca electronul când exista în atom nu poate avea decât anumite energii. De aici reiese un adevar foarte important: în spatiul atomic electronul are energia cuantificata. Absorbtia de energie radianta consta în trecerea electronului de la un nivel energetic inferior la unul superior. Emisia este datorata unei treceri inverse. Cantitatea de energie luminoasa W, de lungime de unda ? absorbita sau emisa într-un singur act nu este o cantitate constanta (ca de exemplu sarcina electronului), ci valoarea ei este proportionala cu frecventa ? a radiatiei absorbite sau emise:

      ? = C / ? ; W = h ? ? , unde h este constanta universala , numita constanta lui Planck, are dimensiunile unei actiuni [energie] × [timp] = 6,6256 ? 10-34 j.s. (?0,0005 ? 10-34 j.s.). În afara atomului electronul poate avea toata gama de energii posibile.energia electronului în afara atomului este necuantificata.

      TEORIA ONDULATORIE În mecanica cuantica, retinându-se la descrierea clasica a unui mobil prin pozitia si viteza sa, se afirma ca tot ce se poate sti despre o Întrucât azotul din camera nu continea H, protonul trebuia sa fi fost eliberat în locul de bifurcare. Aceasta l-a dus pe Rutherford la interpretarea corecta a proceselor. În locul de bifurcare, particula a a patruns într-un nucleu de azot. A avut loc o reactie nucleara, nucleul de azot preluând particula a si cedând în schimb un proton. Conform legii conservarii sarcinii, sercina nucleului nou format trebuie sa fie cu o unitate elementara mai mare.particula în miscare se reduce la cunoasterea unei functii matematice complexe ? de cele trei coordonate si timp: ? (x, y, z, t), denumita functie de unda a particulei.

      Louis de Broglie (1924), pornind de la dualitatea unda - corpuscul sub care apare lumina, si-a propus sa studieze daca aceasta dualitate nu se manifesta si la particule ca: electroni sau atomi.

      Fotonul ca particula poseda o masa.

      m = h? ? /c2

      Lungimea de unda a radiatiei luminoase se exprima cu ajutorul relatiei:

      ? = c / ?

      Dezintegrarea radioactiva naturala demonstra ca nucleele atomice nu sunt indivizibile. De la aceasta descoperire încoace, telul cercetarii era de a gasi cai si mijloace pentru a modifica compozitia nucleelor atomice prin interventii. Prima transformare nucleara artificiala i-a reusit lui Rutherford în anul 1919. Iradiind într-o camera Wilson azot cu particule a emise de Ra - C , astfel obtinând fotografia primului nucleu modificat prin transmutatie nucleara. Rezultatul izbitor reprezentat în fotografie este urma unei particule a care se bifurca într-o urma scurta groasa si una mai lunga si subtire. În interpretarea acestei observatii, Rutherford a pornit de la urma lunga si subtire.judecând dupaputerea ei de ionizare, acesta nu a putut fi produsa decât de un proton, adica un nucleu de hidrogen. O reactie nu-cleara este declansata prin pa-trunderea unui pro-iectil nu-clear în nucleul atomic. Proiectilele nucleare uzuale sunt particulele a He, protonul, deuteronul, neutronul si cuanta ?. Nucleul intermediar instabil se transforma din nou dupa un timp foarte scurt.

      Doua tipuri de reactie importante sunt: a) reactia de captura: particula bombardanta ramâne în nucleu. Nucleul puternic excitat nu-i mai da drumul ci trece în starea sa fundamentala prin emisie de radiatie ?. b) reactia de schimb: particula bombardanta ramâne în nucleu iar în locul ei se emite alta. Emisia noii particule este însotita adesea de radiatie ?.

      În urma dezintegrarii ß creste sau scade numarul atomic dupa cum atomul emite un electron sau un pozitron. Tranzitia izometrica în urma careia se modifica numai energia interna a nucleului si fisiunea spontana în urma careia nucleele grele se sparg în doua sau mai multe fragmente cu mase aproximativ egale si se emit câtiva neutroni. Prin aceasta se produce o degajare de energie care face ca temperatura unui preparat radioactiv sa fie mai mare decât cea a mediului ambiant. Radioactivitatea este un fenomen specific nuclear, nefiind influentat de conditiile exterioare ca: temperatura, presiune, câmpuri electrice sau magnetice, stare de agregare. În medie viteza de dezintegrare este proportionala cu numarul de nuclee existente în acel moment, ceea ce înseamna ca numarul mediu de nuclee radioactive descreste dupa o lege exponentiala. Prin bombardarea nucleelor atomice ale unor elemente cu anumite particule pot fi obtinuti izotopi radioactivi ce nu se gasesc în natura. Radiatiile emise de elementele radioactive produc numeroase efecte cum ar fi: impresionarea placilor fotografice, ionizarea gazelor, provocarea luminiscentei unor substante, amorsarea sau accelerarea unor reactii chimice, distrugerea celulelor vii, sau a microorganismelor. Radioactivitatea are utilizari în cele mai diverse domenii (agricultura, industrie, medicina) utilizari care se bazeaza fie pe efectele produse de radiatii asupra substantei, fie pe identificarea substantei radioactive. Între aplicatiile mai importante sunt: analiza radiochimica, defectoscopia nedistructiva, tehnica reglajului automat, determinarea vârstei absolute a formatiunilor geologice, tratarea unor boli, producerea energiei termice si electrice în centralele nucleare.









     Radioactivitatea artificiala a fost descoperita de sotii Irčne si Frédéric Joliot-Curie în 1934.
DOWNLOAD REFERAT
« mai multe referate din Fizica

CAUTA REFERAT

TRIMITE REFERAT CERE REFERAT
Referatele si lucrarile oferite de E-referate.ro au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica.
Confidentialitatea ta este importanta pentru noi

E-referate.ro utilizeaza fisiere de tip cookie pentru a personaliza si imbunatati experienta ta pe Website-ul nostru. Te informam ca ne-am actualizat termenii si conditiile de utilizare pentru a integra cele mai recente modificari privind protectia persoanelor fizice in ceea ce priveste prelucrarea datelor cu caracter personal. Inainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru te rugam sa aloci timpul necesar pentru a citi si intelege continutul Politicii de Cookie. Prin continuarea navigarii pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizarii fisierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Nu uita totusi ca poti modifica in orice moment setarile acestor fisiere cookie urmarind instructiunile din Politica de Cookie.


Politica de Cookie
Am inteles