Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 17)

Khám phá electron

Vào cuối thế kỉ mười chín, một số nhà khoa học lỗi lạc chuyển sang tuyên bố rằng các công trình vĩ đại của vật lí học nay đã hoàn chỉnh và toàn bộ những gì còn lại chỉ là tăng cường độ chuẩn xác của việc đo lường, ‘…đến chữ số thập phân thứ sáu’. Tuy nhiên, những khám phá mới vào những năm cuối thế kỉ cho thấy bản chất đích thực của vật chất vẫn chưa được người ta hiểu tường tận.

Vào năm 1897, J.J. Thomson phát hiện rằng, trái với các nguyên tử rắn chắc và không thể phá hủy của John Dalton, những miếng vật chất tí hon có thể được tách ra dễ dàng. Các tia bí ẩn tuôn ra từ cực âm của dụng cụ ‘ống chân không’ của ông được làm bằng những hạt rời rạc, mang điện âm và vô cùng nhẹ. Việc khám phá một hạt y hệt thế trong bức xạ beta báo trước khả năng rằng chúng được cung cấp bởi lực điện. Bức tranh về vật chất ở cấp độ nhỏ nhất phải thay đổi về căn bản và kết quả là cái gọi là mô hình ‘bánh bông lan nhân nho’ – các electron mang điện âm phân bố ngẫu nhiên, giống như mấy hạt nho khô dìm trong ‘mẩu bánh’ đầy ních điện tích dương chiếm phần lớn khối lượng của nguyên tử.

J.J. Thomson

Hạt nhân nguyên tử

Một trong những thí nghiệm đẹp nhất trong vật lí học là thí nghiệm Geiger-Marsden năm 1911, được thiết kế để khảo sát cấu trúc của nguyên tử. Dưới sự giám hộ của nhà vật lí vĩ đại Ernest Rutherford (1871–1937), Geiger và Marsden cho bắn các hạt alpha vào một lá vàng mỏng. Nếu điện tích dương và khối lượng được phân bố đồng đều trong các nguyên tử vàng, như trong mô hình ‘bánh bông lan rắc nho’ của Thomson, thì người ta có thể kì vọng các hạt alpha tích điện dương chỉ bị lệch ở những góc nhỏ. Tuy nhiên, các detector phát hiện một số hạt alpha ở những góc lớn hơn 90 độ. Rutherford nói, “Chuyện hầu như khó tin như thể bạn bắn một viên đạn 15 inch vào một tờ giấy mỏng và nó dội ngược và đập lại bạn.”

Thí nghiệm lá vàng cho thấy khối lượng của mỗi nguyên tử tập trung trong hạt nhân –99,9999999999999 phần trăm vật chất đúng là không gian trống rỗng. Để hình dung khám phá mới này, Rutherford giả định một mô hình nguyên tử kiểu “hệ mặt trời”, với “các hành tinh” electron quay xung quanh “ngôi sao” hạt nhân ở giữa.

Thí nghiệm lá vàng

Khối lượng phân bố đồng đều trong mỗi nguyên tử sẽ làm cho các hạt alpha lệch những góc nhỏ. Chỉ có khối lượng tập trung mới gây ra các góc lệch lớn mà Geiger và Marsden quan sát thấy.

Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành | Dan Green
Bản dịch của TVVL

<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Các bài khác


Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 41)
21/03/2019
Sự chui hầm lượng tử Có hai cách chiến thắng rào thế Coulomb xung quanh một hạt nhân nguyên tử. Cách thứ nhất là thông qua
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 12)
20/03/2019
Siphon 250 tCN Ctesibius (285-222 tCN) Siphon là một cái ống cho phép chất lỏng chảy tháo từ một bể chứa sang một nơi khác.
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 11)
20/03/2019
Pin Baghdad 250 tCN Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745–1827)   Vào năm 1800, nhà vật lí Italy Alessandro Volta phát minh ra
Trí tuệ nhân tạo có giải được các bí ẩn của vật lí lượng tử không?
18/03/2019
Dưới sự chỉ đạo của nhà sáng lập Mobileye Amnon Shashua, một nhóm nghiên cứu tại Khoa Kĩ thuật và Khoa học Máy tính thuộc
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 22)
17/03/2019
Sự tổng hợp hạt nhân sao Lí thuyết tổng hợp hạt nhân sao giải thích nguồn gốc của các nguyên tố hóa học và hàm lượng
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 21)
17/03/2019
Hóa học của các nguyên tố Các nhà giả kim, nhà hóa học và nhà vật lí đã cố gắng tìm hiểu bản chất của vật chất trong
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 10)
17/03/2019
Nỏ chữ thập 341 tCN Trải qua hàng thế kỉ, nỏ chữ thập là một thứ vũ khí sử dụng các định luật vật lí để gieo
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 32)
15/03/2019
SÚNG KÍP Súng trường cơ bản ngày ấy còn trải qua một thay đổi đáng kể trong thời kì này. Thay đổi xảy ra vào đầu thế

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com