„Atomelmélet” változatai közötti eltérés

a
File: → Fájl:
a (BinBot politikailag semlegessé teszi a Wikipédiát. A bal oldal, jobb oldal két szó, ha nem politikai értelemben használjuk; a baloldalt, jobboldalt viszont egybeírandó. Kézi üzemmód.)
a (File: → Fájl:)
[[FileFájl:Helium atom QM.svg|right|thumb|200px|Az atom jelenlegi modellje. Középen egy sűrű [[atommag]], elektronfelhővel körbevéve]]
A kémiában és a fizikában az '''atomelmélet''' azt tárgyalja, hogy az idők során hogy változtak az [[atom]] megértésével kapcsolatos teóriák. Egy időben úgy gondolták, az atom az [[Anyag (fizika)|anyag]] legkisebb építőköve. Egy filozófiai elgondolásból indult az [[ókori Görögország]]ban, mely a kora 19. században teljesedett ki a tudományok körében, amikor is a kémia területén végzett kutatások bebizonyították, hogy az anyag valóban úgy viselkedik, mintha atomok építenék fel.
 
Dalton elmélete volt az is, hogy minden elem sajátos összetételű atomokból épül fel, és bár ezek kémiai úton nem változtathatók meg és nem pusztíthatók el, egymással kombinálhatók és ezzel bonyolultabb struktúrák hozhatók létre ([[vegyületek]]). Ez volt az első tudományos magyarázat az atomok létezésére, mivel Dalton minden következtetésére kísérletezéssel és vizsgálatokkal jutott.
 
[[FileFájl:Daltons symbols.gif|right|thumb|Különféle atomok és molekulák, ahogy John Dalton 1808-as könyvében ábrázolta]]
1803-ban Dalton szóban mutatta be első listáját számos anyag [[relatív atomtömeg]]éről. Az iratot 1805-ben publikálta, de nem vezette le pontosan számításainak menetét.<ref name = "Dalton_1803_paper"/> Azokat 1807-ben egy ismerőse, [[Thomas Thomson]] tárta fel ''A kémia szisztémája'' című könyvének harmadik kiadásában. Végül Dalton is leírta azokat teljes mértékben ''A kémiai filozófia egy új szisztémája'' c. könyvében 1808-ban és 1810-ben.
 
=== Az atommag felfedezése ===
{{bővebben|Rutherford-kísérlet}}
[[FileFájl:Geiger-Marsden experiment expectation and result.svg|right|300px|thumb|'''A Geiger-Marsden kísérlet'''<br> ''Baloldalt:'' Várt eredmény: Az alfa-részecskék átmennek a mazsolás puding modellen elhanyagolható hajlásszöggel.<br> ''Jobboldalt:'' Megfigyelt eredmények: a részecskék egy része irányt változtat a koncentrált pozitív töltések hatására.]]
Thomson mazsolás puding elméletét egy korábbi diákja, [[Ernest Rutherford]] cáfolta meg 1909-ben, aki megállapította, hogy a tömeg nagy része és a pozitív töltés egésze az atom kellős közepén koncentrálódik, egy parányi kis pontban.
 
Rutherford atommodelljének két nagy hiányossága volt. Az egyik, hogy a [[nap]] körül keringő [[bolygó]]któl eltérően az elektronok töltött részecskék. Mint tudták, egy gyorsuló elektromos töltés [[elektromágneses hullám]]okat ad le a Larmor-képlet alapján. Egy keringő töltésnek a középpont felé kellene haladnia, és a másodperc törtrészéig összeütköznie azzal, miközben fokozatosan energiát veszítene. A másik, hogy a bolygószerű modell nem magyarázza az atom erős sugárzását és annak abszorpciós spektrumát, melyet megfigyeltek.
 
[[FileFájl:Bohr atom animation 2.gif|thumb|right|Az atom Bohr-modellje]]
A kvantumelmélet forradalmasította a fizikát a 20. század elején, amikor [[Max Planck]] és [[Albert Einstein]] azt feltételezte, hogy a fényenergiát [[kvantum]]oknak nevezett mennyiségekben bocsátják ki vagy nyelik el az anyagok. [[Niels Bohr]] ezt az elméletet építette be saját atommodelljébe, melyben az elektron csak bizonyos pályákon keringhet az atommag körül, meghatározott [[perdület]]tel és energiával, az atommagtól pedig energiájától függően különböző távolságokban lehet.<ref name="NBohr">{{cite journal|author=Bohr, Niels|title=On the constitution of atoms and molecules|url=http://www.ffn.ub.es/luisnavarro/nuevo_maletin/Bohr_1913.pdf|journal=Philosophical Magazine|year=1913|volume=26|pages=476–502|doi=10.1080/14786441308634993|issue=153 }}</ref> Ebben a modellben az elektron nem közeledhet a mag felé, mert folyamatosan nem veszíthet energiát; ehelyett csak hirtelen "kvantumugrásokat" tehet a meghatározott energiaszintek között.<ref name="NBohr"/> Mikor ez megtörténik, a fény az energiaváltozás mértéktől függő [[Frekvencia|frekvencián]] bocsátódik ki vagy nyelődik el.<ref name="NBohr"/>
 
 
=== Az atom kvantumfizikai modellezése ===
[[FileFájl:S-p-Orbitals.svg|right|thumb|A [[neon]]atom öt telített atompályája szétválasztva, balról jobbra a növekvő energia felé rendezve (az utolsó három pálya energiája megegyezik). Minden pálya két-két elektront hordoz, melyek legvalószínűbb helyzete a színes buborékokban van. Az elektronok mindkét orbitális zónában jelen vannak, a különböző színek csak a hullámfázisokat különítik el.]]
1924-ben Louis de Broglie azt mondta, hogy minden mozgó részecske—különösen az elektronhoz hasonló szubatomi részecskék–hullámokhoz hasonlítható viselkedést mutatnak. [[Erwin Schrödinger]] ennek az ötletnek hatására azt állította, hogy egy elektron atomon belüli elhelyezkedése jobban megállapítható, ha hullámként, mintsem részecskeként tekintünk rá. Schrödinger 1926-ban publikált [[Schrödinger-egyenlet|egyenlete]] egy elektront hullámfüggvényekkel ír le ahelyett, hogy egy pontnyi részecskeként nézné.<ref name="schrodinger">{{cite journal|author=Schrödinger, Erwin|title=Quantisation as an Eigenvalue Problem|journal=Annalen der Physik|volume=81|issue=18|pages=109–139|year=1926|doi=10.1002/andp.19263861802|bibcode = 1926AnP...386..109S }}</ref> Ez a fajta megközelítés sok olyan spektrális jelenségre megadta a választ, melyre Bohr modellje nem tudta. Habár a koncepció matematikailag helytálló volt, elképzelése bonyolultnak, sőt ellentétesnek bizonyult.<ref name="Mahanti">{{cite news|author=Mahanti, Subodh|url=http://www.vigyanprasar.gov.in/scientists/ESchrodinger.htm |title=Erwin Schrödinger: The Founder of Quantum Wave Mechanics|accessdate=2009-08-01}}</ref> Egyik kritikusa, Max Born azt állította, hogy a Schrödinger-féle hullámfüggvény az elektront nem, de annak minden lehetséges helyzetét leírja, mely arra használható, hogy az atommag körül egy adott ponton az elektron megtalálásának valószínűségét kiszámítsuk.<ref>{{cite news|author=Mahanti, Subodh|url=http://www.vigyanprasar.gov.in/scientists/MBorn.htm |title=Max Born: Founder of Lattice Dynamics|accessdate=2009-08-01}}</ref> Ez összeegyeztette a szemben álló elméleteket, és bevezetést nyújtott a hullám-részecske kettősség szemlélésébe. Ezzel azt állították, hogy az elektron mind a hullámok, mind a részecskék tulajdonságait magán hordja. Például ugyanúgy megtörhető, mint egy hullám, ugyanakkor tömeggel rendelkezik, mint egy részecske.<ref>{{cite news|author=Greiner, Walter|url=https://books.google.com/books?id=7qCMUfwoQcAC&pg=PA29&dq=wave-particle+all-particles#v=onepage&q=wave-particle%20all-particles&f=false |title=Quantum Mechanics: An Introduction|accessdate=2010-06-14}}</ref>
 
548 926

szerkesztés