Transcript مواردی که به کمک نظریه ی اتمی دالتون قابل توجیه است
Slide 1
Slide 2
2
Slide 3
3
Montage of some highly influential scientists from a
variety of scientific fields. From left to right:
Top row: Archimedes, Aristotle, Ibn al-Haytham,
Leonardo da Vinci, Galileo Galilei, Antonie van
Leeuwenhoek;
Second row: Isaac Newton, James Hutton, Antoine
Lavoisier, John Dalton, Charles Darwin, Gregor
Mendel;
Third row: Louis Pasteur, James Clerk Maxwell,
Henri Poincaré, Sigmund Freud, Nikola Tesla, Max
Planck;
Fourth row: Ernest Rutherford, Marie Curie, Albert
Einstein, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Enrico
Fermi;
Bottom row: Alan Turing, Richard Feynman, E. O.
Wilson, Jane Goodall, Stephen Hawking, and Neil
deGrasse Tyson
Slide 4
4
مردان اتمی و مدل هایشان
نیلز بور،توجیه
طیف نشری
جیمز چادویک
خطی
کشف نوترون
هیدروژن و
در سال1932
ارايه مدل
منظومه ای
1887 – 1961
1913
آنتوان الوازیه بنیانگذار
شیمیج ج
جدید،بیان قانون
تامسون،آزمایش
جرم
پایستاری
لوله پرتو
کاتدی،اندازه گیری
نسبت بار به جرم
الکترون،مدل
1871 – 1937
هندوانه ای یا کیک
کشمشی1897
1766 – 1844
460 – 370 BC
1700s
1800s
1900s
اروین شرودینگر
دالتون با فرض
رادرفورد،مطالعه روی
جان
ارنست
بیان مدل
به عنوان گوی
هسته
اوربیتالی باپرتوزایی،کشف اتم
1891 – 1974
سخت و تجزیه
اتم،کشف پروتون،و دارای
تاکید بر رفتار
مدل اتمی اتم هسته
دار نخستین
ناپذیر
موجی الکترون
1909نظریه اتمی را داد
1926
1803
1885 – 1962
1856 – 1940
0
1743 – 1794
دموکریت بیان اتم
به عنوان ماده تجزیه
ناپذیر که همه مواد
از آن ساخته شده
اند
Slide 5
5
دموکریت
)(460 BC – 370 BC
نخستین نظریه اتمی توسط فیلسوف
یونانی لیوکیپوس و شاگرد او
دموکریت بیان شد.
دموکریت معتقد بود اتم کوچکترین
ذره سازنده هر ماده است.
واژه اتم از واژه یونانی اتم به معنای
(تقسیم ناپذیر) گرفته شده است.
Slide 6
اتم
دموکریت معتقد بود ،اتم ها
ذرات کوچک وسختی
هستند که همه ازمواد
یکسان ساخته شده اند ،اما
شکل و اندازه های مختلف
دارند.
در ضمن اتم ها در تعداد
نامحدود ،همیشه در حال
حرکت و قادربه پیوستن به
یکدیگر هستند.
اتم(غیر قابل تقسیم)
6
Slide 7
7
• تصاویر مخلوطی از علم و عرفان بودند.
• روشهای آزمایشگاهی توسعه یافتند ،اما کیمیاگران آزمایش های کنترل شده مانند
دانشمندان،انجام نمی دادند.
Slide 8
8
ارسطو نظریه دموکریت را رد
کرده و معتقد بود ماده همانند
جهان بر چهار عنصر بنیادی
خاک،هوا،آتش وآب و چهار کیفیت
خشکی،سرما،گرماورطوبت
استوار است.البته تالس نخستین
کسی بود که درباره چنین موادی
می اندیشد و معتقد بود جوهر
اصلی جهان آب است.
Slide 9
9
Slide 10
10
بررررای هرررر عنصرررر دو
کیفیرررررررت در نظرررررررر
میگرفت:
خاک،خشک و سرد
آب،سرد و مرطوب
هوا،مرطوب و گرم
آتش،گرم و خشک
Slide 11
-1آنتوان الوازیه در اواخر قرن
18انقالبی در شیمی پدید آورد.
-2وی از ترازو زیاد استفاده میکرد
-3اثبات قانون پایستگی
-4تعاریف جدید عنصر و ماده مرکب
را به کار برد.
)Antoine Lavoisier (France 1782
11
Slide 12
12
مردان دارای نظریه اتمی:
Slide 13
13
نماد هایی که دالتون برای نمایش عناصر
استفاده میکرده:
)John Dalton (1807
Slide 14
14
هفت بند نظریه ی اتمی دالتون:
ماده از ذرات تجزیه ناپذیری به نام اتم ساخته
شده
همه اتم های یک عنصر مشابهند
اتم نه به وجود می اید و نه از بین میرود
John Dalton 1776-1844
همه اتم ها جرم یکسان و خواص شیمیایی
مشابهی دارند
از اتصال اتم ها مولکول ها به وجود می اید
واکنش شیمیایی یعنی جابجا شدن اتم ها
مدل اتم تجزیه ناپذیر
Slide 15
15
مواردی که به کمک نظریه ی اتمی دالتون قابل توجیه است:
Slide 16
16
مواردی که به کمک نظریه ی اتمی دالتون قابل توجیه نیست:
Slide 17
بارها از کجا بوجود می آیند؟
چه زمانی بادکنک تکه پشم را
می رباید؟
+
–
–
–
–
–
–
+
الکترونها از پشم به بادکنک
منتقل می شوند...
+
بادکنک در این حالت دارای الکترون
+
بیشتری است
+
17
wool
Slide 18
18
Slide 19
Humphry Davy
Michael Faraday Born22
September 1791 England
مایکل فارادی دستیار دیوی بود.
با انجام فرایند الکترولیز سود مذاب و نمکهای
مذاب فلزات قلیایی ،عناصر سدیم ،کلسیم،
باریم ،بور و پتاسیم را کشف کرد.
مقدار ماده تولیدی با
شدت جریان عبوری و زمان
عبور جریان متناسب است.
اولین بار ذره های حمل کننده الکتریسیته را
الکترون نامید.
George Johnstone19Stoney
Slide 20
Geissler Cathode Ray Tube
Johann Heinr
Wilhelm Geissler
1815-1879
گایسلر توانست یک
حباب شیشه ای با
پایین
خیلی
فشار
بسازدکه انتهای آن
بود.
کامال بسته
()1857
گایسلر با ابداع این
حباب و پر کردن آن با
بخار جیوه توانست در اثر
اعمال ولتاز درخشش
آبی – بنفش را از آن
ببیند.
20
Slide 21
Julius Plücker
Julius Plücker
Born16 July 1801
Elberfeld, Duchy of Berg
)Died22 May 1868 (aged 66
Bonn
NationalityGerman
21
پلوکرنتیجه اثر مگنت را بر روی
بار الکتریکی تخلیه شده در
گازهای نجیب مشاهده کرد.
مشاهده درخشش صفحه
فلورسنتی در اثرتابش اشعه
کاتدی.
در سال 1858پلوکر لوله کاتدی
را ابداع کرد.
پلوکر وگایسلر همکار بودند.
Slide 22
Sir William Crookes (1832-1919)
Sir William Crookes
1832 -1919
Cathode Ray Tube )(المپ کاتدی
22
Slide 23
لوله کروکس
William Crookes
Crookes tube
(Cathode ray tube)
Glow
Cathode
(-)
Anode
(+)
Mask holder
23
Slide 24
لوله کروکس
voltage
source
William Crookes
+
آهنربا (میدان مغناطیس ی)
لوله خالء
صفحات فلزی
24
-
Slide 25
المپ تصویر تلویزیون
Blue beam
Green beam
Red beam
Electron
gun
Electron
beam
Deflecting
electromagne
ts
Glass window
Shadow
Fluorescent
screen
Fluorescent
screen with
phosphor dots
Red beam
Green beam
Blue beam
Shadow mask
25
Slide 26
J. J. Thomson - English physicist. 1897
26
Slide 27
27
برای نخستین بار ،وجود ذرات كوچكتر از اتم با مشاهده عبور الكتريسيته از
گازها در فشار كم اثبات شد .
بدين منظور دستگاه (لوله اشعه كاتدی ) مورد استفاده قرار
گرفت.
Slide 28
لوله پرتو کاتدی
منبع پتانسیل الکتریکی
Stream of negative
particles (electrons)
صفحه فلزی
لوله پر شده از گاز
Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, World of Chemistry 2002, page 58
صفحه فلزی
28
Slide 29
لوله کاتدی تامسون
Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, World of Chemistry 2002, page 58
29
Slide 30
Cathode ray tube
Flourescent screen
Cathode
Control grid
Anode
UA
30
Slide 31
اثر میدان الکتریکی بر اشعه کاتدی
صفحه منفی
منبع ولتاژ باال
High
voltage
cathode
_
+
anode
صفحه مثبت
Dorin, Demmin, Gabel, Chemistry The Study of Matter , 3rd Edition, 1990, page 117
31
Slide 32
آزمایش تامسون
منبع ولتاژ
-
+
لوله خالء
32
صفحات فلزی
Slide 33
آزمایش تامسون
منبع ولتاژ
-
+
لوله خالء
صفحات فلزی
33
Slide 34
آزمایش تامسون
منبع ولتاژ
ON
OFF
+
گذر الکترون از قطب منفی به مثبت (کاتد به آند)
باعث درخشش گاز درون لوله می شود.
34
-
Slide 35
آزمایش تامسون
منبع ولتاژ
ON
OFF
+
35
-
Slide 36
آزمایش تامسون
منبع ولتاژ
ON
OFF
+
+
با اعمال میدان الکتریکی...
تامسون دریافت که ذرات عبور کننده از میدان دارای بار منفی هستند.
36
-
Slide 37
37
Slide 38
38
پره در اثر حرکت الکترون ها می چرخد
Slide 39
آزمایش اشعه کاتدی در میدان مغناطیس ی
-
هدف
Volts
آند
+
ناحیه انحراف
39
ناحیه شکست
کاتد
Slide 40
40
مشاهده جریان کانالی و کاتدی
Slide 41
41
نتایج پرتو کاتدی
پرتو کاتدی جریانی از الکترون ها است که در اثر اعمال ولتاژ قوی از کاتد( )-به آند( )+می
رود.
-1پرتو کاتدی ماهیتی مادی دارد
-2پرتو کاتدی به جنس کاتد وابسته نیست.
-3پرتو کاتدی با کاهش فشار گاز درون لوله رابطه مستقیم دارد.
-4پرتو کاتدی به خط مستقیم حرکت می کند.
-5برای برقراری جریان کاتدی به یک حداقل جریان نیاز است.
-6ذرات تشکیل دهنده پرتو کاتدی بار دار هستند.
-7ذرات تشکیل دهنده پرتو کاتدی از جنس فوتون نیستند.
Slide 42
42
محاسبات تامسون
تامسون با اعمال میدان الکتریکی و مغناطیس ی محسبات خود را
انجام داد:
• -1بر مبنای جمع کننده الکترون (الکتروسکوپ) نسبت بار به جرم
را برای الکترون محاسبه کرد.
• -2بر مبنای اعمال میدان مغناطیس ی و الکتریکی نسبت بار به جرم
را برای الکترون محاسبه کرد.
• -3نتیجه محاسبات با همدیگر فرق داشتند.
Slide 43
43
الكترونها(آزمايش تامسون)
تامسون نشان داد كه اشعه كاتدی جريانی از ذرات باردار منفی است و او
اين ذرات را الكترون ناميد.
کولن g /
m/e =5.69 ×10-9
اين واقعيت كه این نسبت مستقل از نوع گاز داخل لوله بوده و ثابت است ،
نشان می دهد كه الكترون يک ذره بنيادی و مشترك در تمام ،اتمهاست.
Slide 44
44
مدل کیک کشمشی یا هندوانه ای
Slide 45
45
Slide 46
46
آزمایش بر روی لوله های پرتو کاتدی
پژوهش
های
تامسون:
اثبات تجزیه پذیر بودن اتم ومعرفی الکترون به عنوان ذره زیر اتمی
اندازه گیری نسبت بار به جرم الکترون
ارایه ی مدل اتمی ( هندوانه ای )
Slide 47
47
• Robert A. Millikan (1868-1953)
• Nobel Prize in Physics (1923) for
his determining of the elementary
charge on an electron.
• Professer at University of Chicago
(1910)
• Confirmed Einstein’s Photoelectric
effect experiment.
• Obtained exact value of Plank’s
Constant
Slide 48
48
آزمايش ميليكان( تعيین بار وجرم الكترون)
ميليكان با اندازه گيری سرعت سقوط قطرات روغن باردار در يك ميدان
الكتريكی ،بار الكتريكی اين قطرات را تعيين نمود.
ميليكان مشاهده نمود كه بار الكتريكی قطرات روغن هميشه مضرب صحيحی
از عدد 1.6 * 10 -19است .
با مشخص شدن بار الكترون جرم آن نيز مشخص شد.
m= 9.11* 10 -28 g
Slide 49
49
Slide 50
50
طرحی از دستگاه مورد استفاده ميليكان
( تعيین بار وجرم الكترون)
Slide 51
51
1. Fine oil sprayed into air in top – gravity causes them to fall
Slide 52
52
2. A few enter the hole
Slide 53
53
3. Potential difference between plates is applied – exerts
a force
on the charged drops
Slide 54
54
4. Top plate is positive enough that negative drops will
rise
-
Slide 55
55
5. Potential difference adjusted to suspend (float)
particle
E*q = m*g
Slide 56
56
6. Electric field was determined from potential difference
between two plates (E = V/d)
-
Slide 57
57
7. Found velocity of charge when field was turned off.
Using velocity, mg was found. Using E & mg, the
charge could be calculated.
-
Slide 58
58
8. The drops had a variety of charges. So, he ionized the
air, added or removed electrons. The change in charge
was always a multiple of -1.6 x 10-19 C. Thus, the
charge on one electron.
-
Slide 59
59
9. Showed that charge is quantized – an object can only have
charge with a magnitude that is some integral of the charge
of an electron.
-
Slide 60
60
Data Treatment
From Millikan’s 1911 paper.
q/C
q/1.64 x 10-19
Round to whole
number
-1.970 x 10-18
-12.02
-12
-0.987 x 10-18
-6.02
-6
-2.773 x 10-18
-16.93
-17
Slide 2
2
Slide 3
3
Montage of some highly influential scientists from a
variety of scientific fields. From left to right:
Top row: Archimedes, Aristotle, Ibn al-Haytham,
Leonardo da Vinci, Galileo Galilei, Antonie van
Leeuwenhoek;
Second row: Isaac Newton, James Hutton, Antoine
Lavoisier, John Dalton, Charles Darwin, Gregor
Mendel;
Third row: Louis Pasteur, James Clerk Maxwell,
Henri Poincaré, Sigmund Freud, Nikola Tesla, Max
Planck;
Fourth row: Ernest Rutherford, Marie Curie, Albert
Einstein, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Enrico
Fermi;
Bottom row: Alan Turing, Richard Feynman, E. O.
Wilson, Jane Goodall, Stephen Hawking, and Neil
deGrasse Tyson
Slide 4
4
مردان اتمی و مدل هایشان
نیلز بور،توجیه
طیف نشری
جیمز چادویک
خطی
کشف نوترون
هیدروژن و
در سال1932
ارايه مدل
منظومه ای
1887 – 1961
1913
آنتوان الوازیه بنیانگذار
شیمیج ج
جدید،بیان قانون
تامسون،آزمایش
جرم
پایستاری
لوله پرتو
کاتدی،اندازه گیری
نسبت بار به جرم
الکترون،مدل
1871 – 1937
هندوانه ای یا کیک
کشمشی1897
1766 – 1844
460 – 370 BC
1700s
1800s
1900s
اروین شرودینگر
دالتون با فرض
رادرفورد،مطالعه روی
جان
ارنست
بیان مدل
به عنوان گوی
هسته
اوربیتالی باپرتوزایی،کشف اتم
1891 – 1974
سخت و تجزیه
اتم،کشف پروتون،و دارای
تاکید بر رفتار
مدل اتمی اتم هسته
دار نخستین
ناپذیر
موجی الکترون
1909نظریه اتمی را داد
1926
1803
1885 – 1962
1856 – 1940
0
1743 – 1794
دموکریت بیان اتم
به عنوان ماده تجزیه
ناپذیر که همه مواد
از آن ساخته شده
اند
Slide 5
5
دموکریت
)(460 BC – 370 BC
نخستین نظریه اتمی توسط فیلسوف
یونانی لیوکیپوس و شاگرد او
دموکریت بیان شد.
دموکریت معتقد بود اتم کوچکترین
ذره سازنده هر ماده است.
واژه اتم از واژه یونانی اتم به معنای
(تقسیم ناپذیر) گرفته شده است.
Slide 6
اتم
دموکریت معتقد بود ،اتم ها
ذرات کوچک وسختی
هستند که همه ازمواد
یکسان ساخته شده اند ،اما
شکل و اندازه های مختلف
دارند.
در ضمن اتم ها در تعداد
نامحدود ،همیشه در حال
حرکت و قادربه پیوستن به
یکدیگر هستند.
اتم(غیر قابل تقسیم)
6
Slide 7
7
• تصاویر مخلوطی از علم و عرفان بودند.
• روشهای آزمایشگاهی توسعه یافتند ،اما کیمیاگران آزمایش های کنترل شده مانند
دانشمندان،انجام نمی دادند.
Slide 8
8
ارسطو نظریه دموکریت را رد
کرده و معتقد بود ماده همانند
جهان بر چهار عنصر بنیادی
خاک،هوا،آتش وآب و چهار کیفیت
خشکی،سرما،گرماورطوبت
استوار است.البته تالس نخستین
کسی بود که درباره چنین موادی
می اندیشد و معتقد بود جوهر
اصلی جهان آب است.
Slide 9
9
Slide 10
10
بررررای هرررر عنصرررر دو
کیفیرررررررت در نظرررررررر
میگرفت:
خاک،خشک و سرد
آب،سرد و مرطوب
هوا،مرطوب و گرم
آتش،گرم و خشک
Slide 11
-1آنتوان الوازیه در اواخر قرن
18انقالبی در شیمی پدید آورد.
-2وی از ترازو زیاد استفاده میکرد
-3اثبات قانون پایستگی
-4تعاریف جدید عنصر و ماده مرکب
را به کار برد.
)Antoine Lavoisier (France 1782
11
Slide 12
12
مردان دارای نظریه اتمی:
Slide 13
13
نماد هایی که دالتون برای نمایش عناصر
استفاده میکرده:
)John Dalton (1807
Slide 14
14
هفت بند نظریه ی اتمی دالتون:
ماده از ذرات تجزیه ناپذیری به نام اتم ساخته
شده
همه اتم های یک عنصر مشابهند
اتم نه به وجود می اید و نه از بین میرود
John Dalton 1776-1844
همه اتم ها جرم یکسان و خواص شیمیایی
مشابهی دارند
از اتصال اتم ها مولکول ها به وجود می اید
واکنش شیمیایی یعنی جابجا شدن اتم ها
مدل اتم تجزیه ناپذیر
Slide 15
15
مواردی که به کمک نظریه ی اتمی دالتون قابل توجیه است:
Slide 16
16
مواردی که به کمک نظریه ی اتمی دالتون قابل توجیه نیست:
Slide 17
بارها از کجا بوجود می آیند؟
چه زمانی بادکنک تکه پشم را
می رباید؟
+
–
–
–
–
–
–
+
الکترونها از پشم به بادکنک
منتقل می شوند...
+
بادکنک در این حالت دارای الکترون
+
بیشتری است
+
17
wool
Slide 18
18
Slide 19
Humphry Davy
Michael Faraday Born22
September 1791 England
مایکل فارادی دستیار دیوی بود.
با انجام فرایند الکترولیز سود مذاب و نمکهای
مذاب فلزات قلیایی ،عناصر سدیم ،کلسیم،
باریم ،بور و پتاسیم را کشف کرد.
مقدار ماده تولیدی با
شدت جریان عبوری و زمان
عبور جریان متناسب است.
اولین بار ذره های حمل کننده الکتریسیته را
الکترون نامید.
George Johnstone19Stoney
Slide 20
Geissler Cathode Ray Tube
Johann Heinr
Wilhelm Geissler
1815-1879
گایسلر توانست یک
حباب شیشه ای با
پایین
خیلی
فشار
بسازدکه انتهای آن
بود.
کامال بسته
()1857
گایسلر با ابداع این
حباب و پر کردن آن با
بخار جیوه توانست در اثر
اعمال ولتاز درخشش
آبی – بنفش را از آن
ببیند.
20
Slide 21
Julius Plücker
Julius Plücker
Born16 July 1801
Elberfeld, Duchy of Berg
)Died22 May 1868 (aged 66
Bonn
NationalityGerman
21
پلوکرنتیجه اثر مگنت را بر روی
بار الکتریکی تخلیه شده در
گازهای نجیب مشاهده کرد.
مشاهده درخشش صفحه
فلورسنتی در اثرتابش اشعه
کاتدی.
در سال 1858پلوکر لوله کاتدی
را ابداع کرد.
پلوکر وگایسلر همکار بودند.
Slide 22
Sir William Crookes (1832-1919)
Sir William Crookes
1832 -1919
Cathode Ray Tube )(المپ کاتدی
22
Slide 23
لوله کروکس
William Crookes
Crookes tube
(Cathode ray tube)
Glow
Cathode
(-)
Anode
(+)
Mask holder
23
Slide 24
لوله کروکس
voltage
source
William Crookes
+
آهنربا (میدان مغناطیس ی)
لوله خالء
صفحات فلزی
24
-
Slide 25
المپ تصویر تلویزیون
Blue beam
Green beam
Red beam
Electron
gun
Electron
beam
Deflecting
electromagne
ts
Glass window
Shadow
Fluorescent
screen
Fluorescent
screen with
phosphor dots
Red beam
Green beam
Blue beam
Shadow mask
25
Slide 26
J. J. Thomson - English physicist. 1897
26
Slide 27
27
برای نخستین بار ،وجود ذرات كوچكتر از اتم با مشاهده عبور الكتريسيته از
گازها در فشار كم اثبات شد .
بدين منظور دستگاه (لوله اشعه كاتدی ) مورد استفاده قرار
گرفت.
Slide 28
لوله پرتو کاتدی
منبع پتانسیل الکتریکی
Stream of negative
particles (electrons)
صفحه فلزی
لوله پر شده از گاز
Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, World of Chemistry 2002, page 58
صفحه فلزی
28
Slide 29
لوله کاتدی تامسون
Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, World of Chemistry 2002, page 58
29
Slide 30
Cathode ray tube
Flourescent screen
Cathode
Control grid
Anode
UA
30
Slide 31
اثر میدان الکتریکی بر اشعه کاتدی
صفحه منفی
منبع ولتاژ باال
High
voltage
cathode
_
+
anode
صفحه مثبت
Dorin, Demmin, Gabel, Chemistry The Study of Matter , 3rd Edition, 1990, page 117
31
Slide 32
آزمایش تامسون
منبع ولتاژ
-
+
لوله خالء
32
صفحات فلزی
Slide 33
آزمایش تامسون
منبع ولتاژ
-
+
لوله خالء
صفحات فلزی
33
Slide 34
آزمایش تامسون
منبع ولتاژ
ON
OFF
+
گذر الکترون از قطب منفی به مثبت (کاتد به آند)
باعث درخشش گاز درون لوله می شود.
34
-
Slide 35
آزمایش تامسون
منبع ولتاژ
ON
OFF
+
35
-
Slide 36
آزمایش تامسون
منبع ولتاژ
ON
OFF
+
+
با اعمال میدان الکتریکی...
تامسون دریافت که ذرات عبور کننده از میدان دارای بار منفی هستند.
36
-
Slide 37
37
Slide 38
38
پره در اثر حرکت الکترون ها می چرخد
Slide 39
آزمایش اشعه کاتدی در میدان مغناطیس ی
-
هدف
Volts
آند
+
ناحیه انحراف
39
ناحیه شکست
کاتد
Slide 40
40
مشاهده جریان کانالی و کاتدی
Slide 41
41
نتایج پرتو کاتدی
پرتو کاتدی جریانی از الکترون ها است که در اثر اعمال ولتاژ قوی از کاتد( )-به آند( )+می
رود.
-1پرتو کاتدی ماهیتی مادی دارد
-2پرتو کاتدی به جنس کاتد وابسته نیست.
-3پرتو کاتدی با کاهش فشار گاز درون لوله رابطه مستقیم دارد.
-4پرتو کاتدی به خط مستقیم حرکت می کند.
-5برای برقراری جریان کاتدی به یک حداقل جریان نیاز است.
-6ذرات تشکیل دهنده پرتو کاتدی بار دار هستند.
-7ذرات تشکیل دهنده پرتو کاتدی از جنس فوتون نیستند.
Slide 42
42
محاسبات تامسون
تامسون با اعمال میدان الکتریکی و مغناطیس ی محسبات خود را
انجام داد:
• -1بر مبنای جمع کننده الکترون (الکتروسکوپ) نسبت بار به جرم
را برای الکترون محاسبه کرد.
• -2بر مبنای اعمال میدان مغناطیس ی و الکتریکی نسبت بار به جرم
را برای الکترون محاسبه کرد.
• -3نتیجه محاسبات با همدیگر فرق داشتند.
Slide 43
43
الكترونها(آزمايش تامسون)
تامسون نشان داد كه اشعه كاتدی جريانی از ذرات باردار منفی است و او
اين ذرات را الكترون ناميد.
کولن g /
m/e =5.69 ×10-9
اين واقعيت كه این نسبت مستقل از نوع گاز داخل لوله بوده و ثابت است ،
نشان می دهد كه الكترون يک ذره بنيادی و مشترك در تمام ،اتمهاست.
Slide 44
44
مدل کیک کشمشی یا هندوانه ای
Slide 45
45
Slide 46
46
آزمایش بر روی لوله های پرتو کاتدی
پژوهش
های
تامسون:
اثبات تجزیه پذیر بودن اتم ومعرفی الکترون به عنوان ذره زیر اتمی
اندازه گیری نسبت بار به جرم الکترون
ارایه ی مدل اتمی ( هندوانه ای )
Slide 47
47
• Robert A. Millikan (1868-1953)
• Nobel Prize in Physics (1923) for
his determining of the elementary
charge on an electron.
• Professer at University of Chicago
(1910)
• Confirmed Einstein’s Photoelectric
effect experiment.
• Obtained exact value of Plank’s
Constant
Slide 48
48
آزمايش ميليكان( تعيین بار وجرم الكترون)
ميليكان با اندازه گيری سرعت سقوط قطرات روغن باردار در يك ميدان
الكتريكی ،بار الكتريكی اين قطرات را تعيين نمود.
ميليكان مشاهده نمود كه بار الكتريكی قطرات روغن هميشه مضرب صحيحی
از عدد 1.6 * 10 -19است .
با مشخص شدن بار الكترون جرم آن نيز مشخص شد.
m= 9.11* 10 -28 g
Slide 49
49
Slide 50
50
طرحی از دستگاه مورد استفاده ميليكان
( تعيین بار وجرم الكترون)
Slide 51
51
1. Fine oil sprayed into air in top – gravity causes them to fall
Slide 52
52
2. A few enter the hole
Slide 53
53
3. Potential difference between plates is applied – exerts
a force
on the charged drops
Slide 54
54
4. Top plate is positive enough that negative drops will
rise
-
Slide 55
55
5. Potential difference adjusted to suspend (float)
particle
E*q = m*g
Slide 56
56
6. Electric field was determined from potential difference
between two plates (E = V/d)
-
Slide 57
57
7. Found velocity of charge when field was turned off.
Using velocity, mg was found. Using E & mg, the
charge could be calculated.
-
Slide 58
58
8. The drops had a variety of charges. So, he ionized the
air, added or removed electrons. The change in charge
was always a multiple of -1.6 x 10-19 C. Thus, the
charge on one electron.
-
Slide 59
59
9. Showed that charge is quantized – an object can only have
charge with a magnitude that is some integral of the charge
of an electron.
-
Slide 60
60
Data Treatment
From Millikan’s 1911 paper.
q/C
q/1.64 x 10-19
Round to whole
number
-1.970 x 10-18
-12.02
-12
-0.987 x 10-18
-6.02
-6
-2.773 x 10-18
-16.93
-17