Физические явления, физика, статьи по физике.

Но даже после очень интенсивной бомбардировки атомов рели электронами в масс-спектрометре не обнаруживаются ионы гелия с большим положительным зарядом; отсюда можно сделать вывод, что атом гелия имеет только два электрона. Правда, у атомов более тяжелых элементов удается таким способом оторвать большее число электронов, но, чем тяжелее атом, тем труднее это сделать. Чтобы непосредственно определить в
эксперименте число электронов, принадлежащих тому или иному атому, необходимо прибегнуть к иным методам; с некоторыми из них мы встретимся в дальнейшем. При помощи чувствительных масс-спектрометрических методов удалось также наблюдать ионы водорода с удвоенной массой В природном газообразном водороде доля таких атомов составляет около 0,02 % общего количества атомов водорода. Этот изотоп водорода — тяжелый водород, или дейтерий,— представляет собой как бы половину атома гелия: следовательно, кроме протона и электрона он должен содержать еще одну (электрически нейтральную) частицу, масса которой в пределах точности
масс спектрометрического измерения равна массе протона. О существовании такой частицы свидетельствовал и обнаруженный легкий изотоп гелия, имеющий втрое, большую массу, чем атом водорода. Сегодня хорошо известно, что такой электрически нейтральной частицей является нейтрон, который вместе с протоном входит как составная часть во все атомы (кроме атома легкого изотопа водорода Н). Однако доказать существование нейтрона прямым экспериментом было нелегкой задачей это удалось сделать только в 1932Т.

Comments Off

В то время, когда были экспериментально получены первые масс-спектры, в существовании атомов и молекул элементов уже не сомневались; об этом косвенно, но вполне убедительно говорили многие свойства химических соединений и газов, в частности такие явления, как электролиз, броуновское движение. В этом смысле масс-спектрометрия лишь подтвердила результаты косвенных методов определения массы атомов и молекул. Однако, исходя из физических и химических свойств газов, едва ли можно было предполагать, что атомы одного и того же химического элемента могут иметь различную массу. Наличие у одного и того же элемента атомов с разной массой — изотопов — указывало на то, что химические свойства атома не определяются его массой.
Как показали измерения (во всяком случае, при помощи первых масс-спектрометров, имеющих невысокую разрешающую способность), массы всех атомов были кратны массе атома (или иона) водорода это наводит на мысль, что атомы всех химических элементов состоят из электронов и ионов водорода. Таким образом, после экспериментов по определению элементарного электрического заряда и масс спектро метрии мы приходим к двум частицам, которые, казалось бы, могли служить основными кирпичиками
структуры вещества.

Comments Off

Это электрон, имеющий элементарный отрицательный электрический заряд и массу 9,1 1031 кг, и почти в две тысячи раз более тяжелый ион водорода, или протон, несущий положительный элементарный заряд. Очевидно, атомы представляют собой сложные образования — во всяком случае, от них можно оторвать электрон. А тот факт, что массы ионов более тяжелых элементов (в пределах точности использованных пока методов измерения) кратны массе атомов (ионов) водорода, свидетельствует о том, что и положительные остатки атомов, ионы, тоже не являются простыми образованиями.
К началу текущего столетия, когда были задуманы и осуществлены описанные
выше эксперименты, химические элементы уже были упорядочены (1869 г.)
в периодическую систему Менделеева, и каждый из них имел определенный
порядковый номер: водород — первый, гелий — второй и т. д.
Из такой классификации Элементов, казалось бы, недвусмысленно следовало, что порядковый номер элемента, возрастающий с увеличением атомной массы, равен числу электронов, содержащихся в нейтральном атоме. Однако эксперименты, описанные в данной главе, еще не позволяют определить число электронов в отдельных атомах. Чтобы ответить на вопрос, содержит больше электронов,
направим на о газообразным водородом лучок

Comments Off