הבדלים בין גרסאות בדף "התורה האטומית"

אין שינוי בגודל ,  לפני 11 שנים
מ
בוט החלפות: תאוריה; הייתה ; מרבי; תומאס; היעדר; הוספת מקף;
מ (זוטות)
מ (בוט החלפות: תאוריה; הייתה ; מרבי; תומאס; היעדר; הוספת מקף;)
 
=== אסלאם ===
במהלך המאה ה-11 ([[תור הזהב של האסלאם]]), אטומיסטים [[אסלאם|אסלאמים]] פיתחו תיאוריותתאוריות אטומיות אשר היוו מיזוג של ה[[אטומיזם]] היווני וההודי. הרעיונות העתיקים של היוונים וההודים פותחו ונוספו עליהם רעיונות אסלאמיים חדשים, כגון האפשרות לקיומם של חלקיקים קטנים מן האטום. האסכולה המצליחה ביותר של האטומיזם האסלאמי הייתה האסכולה הפילוסופית של אשרית, אשר באה לידי ביטוי במיוחד בעבודתו של הפילוסוף אל-גזלי (1058 - 1111). באטומיזם אשריתי, האטומים הם העצמים הגשמיים הנצחיים היחידים שבנמצא, וכל שאר תכולתו של העולם היא "מקרית", או ארעית. דבר מקרי אינו יכול להיות הסיבה לשום דבר אחר, פרט לתחושות, מאחר שהוא קיים לרגע קצר בלבד. מקרים בלתי צפויים אינם נגרמים מסיבות פיזיות טבעיות, אלא הם תוצאה ישירה של התערבותו הבלתי-פוסקת של [[אלוהים]], בלעדיה שום דבר אינו יכול להתקיים. מכאן, הטבע תלוי באלוהים באופן מוחלט, רעיון אשר משתלב עם רעיונות אשריתיים אסלאמיים אחרים העוסקים בסיבתיות או בהעדרבהיעדר סיבתיות.<ref name="Gardet">Gardet, L. “djuz’” in Encyclopaedia of Islam CD-ROM Edition, v. 1.1. Leiden: Brill, 2001.</ref>
 
== התאוריה האטומית המודרנית ==
4NO + O<sub>2</sub> → 2N<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
 
דלטון האמין גם כי התורה האטומית תוכל להסביר מדוע המים סופגים [[גז]]ים שונים ביחסים שונים; לדוגמה, הוא מצא כי מים סופגים [[פחמן דו -חמצני]] הרבה יותר טוב משהם סופגים [[חנקן]]. דלטון טען כי ההבדל נעוץ בהבדלי המסות והמורכבות של החלקיקים שמרכיבים את הגזים. ואכן, מולקולות פחמן דו -חמצני (CO<sub>2</sub>) הן כבדות וגדולות יותר ממולקולות חנקן (N<sub>2</sub>).
 
ב-[[1803]] הציג דלטון בעל-פה את הרשימה הראשונה שלו של [[משקל אטומי|משקלים אטומיים]] של מספר חומרים. המאמר פורסם ב-[[1805]], אך דלטון לא ציין בו כיצד הגיע לערכים אלו.<ref name = "Dalton_1803_paper">Dalton, John. "[http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/dalton52.html On the Absorption of Gases by Water and Other Liquids]", in ''Memoirs of the Literary and Philosophical Society of Manchester''. 1803.</ref> את השיטה חשף לראשונה ב-[[1807]] ידידו [[תומסתומאס תומסון]], במהדורה השלישית של ספר הלימוד של תומסון, "מערכת הכימיה". בסופו של דבר פרסם דלטון הסבר מלא בספר הלימוד שלו, "שיטה חדשה של פילוסופיה כימית", בשנים [[1808]] ו-[[1810]].
 
דלטון העריך את המשקלים האטומיים באמצעות יחסי המסות שבהם הם התרכבו, כאשר המימן היווה את היחידה הבסיסית. למרות זאת, דלטון לא הבין כי ביסודות מסוימים, האטומים קיימים בצורה טבעית כמולקולות - לדוגמה, חמצן טהור קיים בטבע כ-O<sub>2</sub>. הוא גם האמין, בצורה שגויה, כי התרכובת הפשוטה ביותר של שני יסודות תמיד מכילה אטום אחד מכל סוג (כלומר, מים הם HO ולא H<sub>2</sub>O).<ref>Johnson, Chris. "[http://www.bulldog.u-net.com/avogadro/avoga.html Avogadro - his contribution to chemistry]."</ref> טעויות אלה, נוסף על דיוק מוגבל של הציוד שבו הוא השתמש, גרמו לשגיאות רבות בטבלה. לדוגמה, הוא האמין כי אטומי חמצן היו כבדים פי 5.5 מאטומי מימן, מאחר שבמים הוא מדד 5.5 גרם של חמצן לכל גרם אחד של מימן. אך לאמיתו של דבר, אטום חמצן כבד פי 16 מאטום מימן.
את הפגמים בתאוריה של דלטון תיקן [[אמדאו אבוגדרו]] ב-[[1811]]. אבוגדרו טען כי נפחים שווים של כל שני גזים, בטמפרטורה ולחץ שווים, מכילים מספר שווה של מולקולות - במלים אחרות, המסה של חלקיקי הגז אינה משפיעה על נפחו.<ref name="avogadro">Avogadro, Amedeo. "[http://web.lemoyne.edu/~giunta/avogadro.html Essay on a Manner of Determining the Relative Masses of the Elementary Molecules of Bodies, and the Proportions in Which They Enter into These Compounds]." 1811. ''Journal de Physique'', 73, 58-76.</ref> [[חוק אבוגדרו]] איפשר לו להסיק את טבעם הדו-אטומי של גזים רבים על ידי מדידת הנפחים שבהם הם יצרו תגובות. לדוגמה, מאחר ששני [[ליטר]]ים של מימן מגיבים עם ליטר אחד בלבד של חמצן ליצירת שני ליטר של אדי מים (בלחץ וטמפרטורה קבועים), הרי שמולקולת חמצן יחידה מתפרקת לשני חלקים ליצירת שני חלקיקי מים. לכן הצליח אבוגדרו לתת הערכות מדויקות יותר למשקל האטומי של חמצן ויסודות רבים אחרים, ולבסס את ההבחנה בין מולקולות ואטומים.
 
ב-[[1827]] הבחין ה[[בוטנאי]] [[רוברט בראון (בוטנאי)|רוברט בראון]] כי חלקיקי [[אבקה (בוטניקה)|אבקה]] אשר צפו במים התנועעו בקביעות ללא סיבה נראית לעין. ב-[[1905]] שיער [[אלברט איינשטיין]] כי ה[[תנועה בראונית|תנועה הבראונית]] הזו נגרמת על ידי מולקולות מים אשר פוגעות ללא הרף בחלקיקי האבקה, ופיתח מודל מתמטי משוער שתיאר אותה.<ref name="einstein">Einstein, Albert. "[http://lorentz.phl.jhu.edu/AnnusMirabilis/AeReserveArticles/eins_brownian.pdf On the Movement of Small Particles Suspended in Stationary Liquids Required by the Molecular-Kinetic Theory of Heat]." ''Annal der Physik''.</ref> המודל אושר בניסוי ב-[[1908]] על ידי הפיזיקאי הצרפתי [[ז'אן בפטיסט פרין]], וסיפק אישור נוסף לתיאוריהלתאוריה החלקיקית (ומכאן, לתאוריה האטומית).
 
=== גילוי החלקיקים התת-אטומיים ===
ב-[[1918]] הפציץ [[ארנסט רתרפורד]] גז [[חנקן]] ב[[חלקיק אלפא|חלקיקי אלפא]] והבחין כי גרעיני [[מימן]] נפלטו מן הגז. רתרפורד הסיק כי גרעיני המימן בקעו מגרעיני החנקן עצמם - כלומר, הוא ביקע את האטום.
<ref>Rutherford, Ernest. "[http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/rutherford.html Collisions of alpha Particles with Light Atoms. IV. An Anomalous Effect in Nitrogen.]" ''Philosophical Magazine.'' 1919. 6th series, 37, 581.</ref>
מאוחר יותר גילה רתרפורד כי המטען החיובי של כל אטום שווה תמיד לזה של מספר שלם של גרעיני מימן. גילוי זה, בנוסף לעובדה כי המימן היה היסוד הקל ביותר הידוע, וכי ה[[מסה אטומית|מסה האטומית]] של כל יסוד אחר היתההייתה כפולה שלמה בקירוב של המסה האטומית של המימן, הביאו אותו למסקנה כי גרעיני המימן הם חלקיקים ייחודיים והם המרכיבים היסודיים של כל הגרעינים האטומים: [[פרוטון|פרוטונים]]. ניסויים נוספים שערך רתרפורד מצאו כי מסת הגרעינים של רוב האטומים עולה על זו של הפרוטונים שבגרעין. הוא הניח כי המסה העודפת מורכבת מחלקיק שהיה בלתי ידוע עד אז, שהיה בעל מטען חשמלי נייטרלי; לחלקיקים אלה הוא קרא באופן זמני "[[נייטרון|נייטרונים]]".
 
ב-[[1928]] הבחין [[ואלתר בותה]] כי כאשר מפציצים [[בריליום]] בחלקיקי אלפא, הוא פולט קרינה נייטרלית מבחינה חשמלית, אשר חודרת דרך חומר בקלות. מאוחר יותר התגלה כי קרינה זו עשויה לשחרר אטומי מימן מתוך שעוות [[פרפין]]. בתחילה סברו כי זו [[קרינת גמא]], מאחר שלקרינה זו (המורכבת מ[[פוטון|פוטונים]] באנרגיה גבוהה) הייתה השפעה דומה על אלקטרונים במתכת, אך [[ג'יימס צ'דוויק]] מצא כי אפקט ה[[יינון]] היה חזק מכדי שייגרם על ידי קרינה אלקטרומגנטית. ב-[[1932]] הוא חשף יסודות שונים כגון מימן וחנקן ל"קרינת הבריליום" המסתורית, ובאמצעות מדידת האנרגיה של החלקיקים הטעונים הנרתעים מהחומר, הסיק כי הקרינה הורכבה מחלקיקים נייטרליים, בעלי מסה דומה לזו של הפרוטון - הנייטרונים.
<ref>Mahanti, Subodh. "[http://www.vigyanprasar.gov.in/scientists/MBorn.htm Max Born: Founder of Lattice Dynamics]."</ref>
 
מאחר שפונקציית גל כוללת זמן בנוסף למיקום, לא ניתן להפיק ממנה ערכים מדויקים הן עבור המיקום והן עבור ה[[תנע]] של חלקיק בכל נקודה נתונה בזמן; עיקרון זה ידוע כ[[עקרון אי-הוודאות]]. עיקרון זה סתר את מודל בוהר, עם המסלולים המעגליים המסודרים והמוגדרים היטב שלו. המודל המודרני של האטום מתאר את מיקומי האלקטרונים באטום במונחים של הסתברויות. אלקטרון עשוי, באופן פוטנציאלי, להימצא בכל מרחק אפשרי מהגרעין, אך - בתלות ברמת האנרגיה שלו - נוטה להתקיים לעתים קרובות יותר באזורים מסוימים מסביב לגרעין מאשר מבאחרים. האזור בו הסיכוי למציאת אלקטרון מסוים הוא מירבימרבי נקרא [[אורביטל אטומי]].
 
== ראו גם ==
271,876

עריכות