Atomfysikk

Dette innlegget har allerede blitt vist 8275 ganger!

(Work in progress)

Atomets Historie

Periodesystemet:

Dimitri Mendelejev kalles periodesystemets far. Fram mot 1860-årene prøvde Mendelejev å ordne de noen-og-seksti kjente grunnstoffene inn i et system. Han satte dem sammen på forskjellige måter, og når han ordnet dem etter stigene atommasse, fant han ut at atomer med lignende egenskaper kom igjen med jevne mellomrom. Men i dette systemet var det hull, som Mendelejev i 1871 erklærte var grunnstoffer som ikke var oppdaget ennå. Disse ble oppdaget slik som Mendelejev sa, og akkurat der han sa.

Oppdagelse av elektronet:

Mot slutten av 1800-tallet så visste man mye om elektrisk støm, og hvordan den oppførte seg, men hva det var visste man derimot ikke.
Joseph John Thomson «lekte» med et glassrør med en gass under veldig lavt trykk. Han oppdaget at hvis man sendte strøm med høy nok spenning gjennom, så lyste gassen opp. Det dukket opp en stråle langs der strømmen gikk. Han viste at elektrisk strøm måtte bestå av lette, negativt ladde partikler med en masse på 1/2000 av massen til et H-atom. Han kalte dem elektroner. Siden atomer er nøytrale, måtte det finnet en annen partikkel, med lik men motsatt ladning. Han mottok Nobelbrisen i 1906 for denne oppdagelsen.

Kjernemodellen:

Hittil hadde man betraktet atomet som en klump av et positivt ladet stoff, som elektroner beveget seg i. Dette kalles Thomsons atommodell.
Neste skritt i utviklingen ble tatt av Ernest Rutherford. Han undersøkte atomet ved å sende alfapartikler som prosjektiler mot en flatbanket gullfolie. Han skulle undersøke hva som skjedde når alfapartiklene traff et fast stoff. Han oppdaget at i stedet for å treffe gullatomene, gikk de fleste igjennom. I tillegg til dette, ble noen ytterst få partikler kastet tilbake. Av dette antok Rutherford at all positiv ladning og nesten all masse var samlet i et lite punkt i sentrum av atomet. De få gangene alfastrålingen traff kjernen, spratt de tilbake. Men dette skjedde ikke så ofte, så kjernen måtte være forsvinnende liten, selv i forhold til resten av atomet. Atomet består altså av mye tomrom. Hvis du forstørrer atomet slik at det er på størrelse med en fotballbane, vil kjernen være på størrelse med et knappenålshode! Hvis du så forestiller deg at du sparker fotballer(alfapartikler) mindre enn dette knappenålshodet igjen, tilfeldige steder over banen, så har du et bilde av hvor sannsynlig det er å treffe kjernen.
Så kjernemodellen gikk over til å bli en liten positiv, og relativ tung kjerne med negative elektroner som går i bane rundt den.

Kvantehypotesen

Kvantisert energi:

Når vann renner, kommer det kontinuerlig. Kvantisert er det motsatte av kontinuerlig. For eksempel når vann drypper, kommer vannet kvantisert. For å kunne forklare lys, må du kunne to typer kvantisering i første omgang.
Når en ball holdes i lufta, så har den en potensiell energi. Den kan holdes i alle høyder, og kan ha alle mulige verdier for Ep (potensiell energi). Hvis du slipper ballen så minsker Ep kontinuerlig. Elektronene i et atom kan også ha Ep, og det er dette som er grunnlaget for lys. Men, Ep er ikke kontinuerlig, men kvantisert. Dette er fordi elektronene ikke endrer energi gradvis, men i hopp. I tillegg kan elektronet kun være i visse «høyder», eller energitilstander.

Ordforklaringer

Alfa-stråling: Heliumkjerner, altså to protoner og to elektroner, som er kastet ut med stor hastighet fra kjernen på et radioaktivt materiale.