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
Downlaod video thí nghiệm

Các bài khác


M106: Thiên hà xoắn ốc có tâm khác thường
21/07/2019
Điều gì đang xảy ra tại tâm của thiên hà xoắn ốc M106? Là một đĩa sao và chất khí xoáy tít, diện mạo của M106 nổi bật
5 lí do nên thám hiểm các tiểu hành tinh
21/07/2019
Chính vào hôm Trái Đất sống sót sau một vụ va chạm suýt xảy ra với tiểu hành tinh 367943 Duende, các máy quay ở Nga đã bất
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 64)
21/07/2019
Lực hấp dẫn lượng tử Lực hấp dẫn là lực duy nhất chưa dung hòa được với cơ học lượng tử. Thuyết tương đối rộng
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 63)
21/07/2019
Điện động lực học lượng tử Điện động lực học lượng tử (QED – quantum electrodynamics) là lí thuyết trường mô tả
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 32)
21/07/2019
Khám phá vành sao Thổ 1610 Galileo Galilei (1564–1642), Giovanni Domenico Cassini (1625–1712), Christiaan Huygens (1629–1695) “Các vành sao
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 31)
21/07/2019
Các định luật Kepler về chuyển động hành tinh 1609 Johannes Kepler (1571–1630) “Mặc dù Kepler ngày nay chủ yếu được nhớ
Sai lệch 9 phần trăm
10/07/2019
Một sai lệch giữa các phép đo về hằng số Hubble khiến các nhà khoa học phát vấn liệu có điều gì đó không đúng trong hiểu
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 44)
10/07/2019
Chương 12 HÊ, NHÌN ĐI… NÓ BAY KÌA! Khí động lực học và những máy bay đầu tiên Không bao lâu sau khi những máy bay đầu tiên

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