1913-yilda daniyalik fizik Nils Bor o‘zining atom tuzilishi haqidagi nazariyasini ilm-fanga taklif etdi. Uning nazariyasi asosida Rezerford ishlab chiqqan planetar model yotar edi. Ushbu nazariyaga ko‘ra, atom tuzilishi sayyoralarning markaziy obyekt — Yulduz atrofida o‘z orbitalari bo‘ylab harakatlanishi singari, yaʼni makrodunyo modeliga qiyosan olingandi (masalan, Yer va boshqa sayyoralarning Quyosh atrofida aylanishi kabi). Aynan sayyoralar sistemasi singari elektronlar ham atom markazidagi og‘ir yadro atrofida, aniq va qatʼiy orbitalar bo‘ylab harakatlanishadi.
Bor atom nazariyasi uchun kvant g‘oyasini kiritdi. Unga binoan, elektronlar yadro atrofidagi o‘z orbitalarida ularga qatʼiy muvofiq energetik pog‘onalar bo‘yicha harakatlanishadi. Aynan Bor modeli hozirgi zamon kvant-mexanik atom modelining asosi sifatida xizmat qildi. Ushbu modelga ko‘ra ham atom yadrosi musbat zaryadlangan proton va zaryadga ega bo‘lmagan neytrondan hamda uning atrofida harakatlanuvchi manfiy zaryadlangan elektrondan iborat. Lekin kvant-mexanikasi modeliga ko‘ra, elektron uchun aniq bir trayektoriya aniqlash mumkin emas. Bu modelga ko‘ra, elektronlar uchun faqat yaqin energetik pog‘onalarga ko‘ra joylashishi mumkin boʻlgan hududlar mavjud.
Atom ichida nimalar bor?
Atom — protonlar, elektronlar va neytronlardan tashkil topgan. Neytronlar olimlar tomonidan atom tuzilishining planetar modeli ishlab chiqilganidan keyin kashf qilingan. Faqat 1932-yilga kelibgina Jeyms Chedvik qator ilmiy tajribalar seriyasidan so‘ng hech qanday zaryadga ega bo‘lmagan zarrachalar — neytronlarni kashf qildi. Zaryadning mavjud emasligi ushbu zarrachalarning elektromagnit maydonga nisbatan hech qanday taʼsirlanishga kirishmaganligi bilan isbotlandi. Atom yadrosining o‘zi og‘ir zarrachalar — proton va neytronlardan iborat. Ushbu zarrachalarning har biri elektronlardan deyarli ikki ming marta og‘irroq. Ular ikkisi o‘lchamlariga ko‘ra ham o‘zaro o‘xshash, faqat aytib o‘tilganidek, protonlar musbat zaryadga ega bo‘lgani holda neytronlarning umuman hech qanday zaryadi bo‘lmaydi. O‘z navbatida protonlar va neytronlar kvarklar deb ataluvchi elementar zarrachalardan iborat boʻladi. Hozirgi zamon fizikasida kvarklar moddalarning eng kichik va elementar zarrachalari sifatida qaraladi. Atomning o‘lchamlari uning yadrosi o‘lchamlaridan bir necha barobar katta bo‘lib, agar atomni futbol maydoni o‘lchamida tasavvur qilsak, unda yadro ushbu futbol maydoni qoq markaziga joylashtirilgan tennis koptogi singari o‘lchamda namoyon boʻladi. Tabiatda o‘lchamlari massasi va boshqa xossalariga ko‘ra farqlanuvchi ko‘p sonli atomlar mavjud. Bir turdagi atomlarning jamlanmasi kimyoviy element deb ataladi. Hozirgi kunda kimyoviy elementlarning 117 xili fanga maʼlum. Ular atomlari, massasi, o‘lchamlari va tuzilishiga ko‘ra o‘zaro farq qiladi.
Atomlar ichidagi elektronlar
Manfiy zaryadlangan elektronlar yadro atrofida o‘ziga xos bulut hosil qilgan tarzda harakatlanadi. Massasi ancha katta boʻlgan yadro elektronlarni o‘ziga tortib turadi, lekin elektronlarning o‘z energiyasi, yadrodan maʼlum masofaga ʻʻqochib ketishʼʼga imkon beradi. Shu tarzda elektronning energiyasi qancha ko‘p bo‘lsa, u yadroda shunchalik uzoq masofada joylashadi. Elektron energiyasining qiymati u joylashgan energetik pog‘onaga ko‘ra qatʼiy va aniq o‘lchamga ega bo‘ladi. Yaʼni elektron energiyasining qiymati bir energetik pog‘onadan ikkinchisiga tomon sakrash tariqasida o‘zgaradi. Shunga muvofiq tarzda elektron faqat tegishli elektron qavat doirasidagina harakatlanishi mumkin. Bor postulatlarining mohiyati aynan shundadir. Ko‘proq energiya qabul qilgan elektron yadrodan uzoqroq joylashgan yuqori elektron qavatlarga yoki, aksincha, energiya yo‘qotishi tufayli yadroga yaqinroq boʻlgan quyiroq qavatlarga o‘tishi mumkin. Yaʼni yadro atrofidagi elektron bulutlari o‘zaro ajratilgan bir nechta qatlamdan iborat elektron qavatlarni tashkil qiladi.
Atom tuzilishi haqidagi tasavvurlar tarixi
Atom atamasi qadimgi yunon tilidagi ʻʻa-tomosʼʼ — yaʼni ʻʻbo‘linmasʼʼ maʼnosidagi so‘zdan olingan bo‘lib, kelib chiqishi qadimgi yunon faylasuflarining moddaning eng kichik bo‘linmas zarrasi haqidagi fikrlariga borib taqaladi. O‘rta asrlarda baʼzi olimlar moddalarning keyingi tarkibiy qismlarga parchalanishi mumkin emasligi haqidagi xulosalarga keldi. Shunday eng kichik zarralar atomlar deb atala boshladi. 1860-yilda Germaniyada bo‘lib o‘tgan kimyogarlarning xalqaro anjumanida ushbu nom rasman tasdiqlandi va kimyo va fizika sohalari umuman ilm-fanning barcha jabhalarida moddaning eng kichik tashkil qiluvchilari atomlar sifatida yuritila boshlandi.
XIX asr oxiri–XX boshlarida fiziklar subatom zarrachalarning mavjudligini aniqlashdi va atom haqiqatan ham bo‘linmas ekani tasdiqlandi. O‘sha paytlarda atom tuzilishining ʻʻmayizli pudingʼʼ deb nomlangan modeli ilgari surilgandi. Ushbu modelga ko‘ra, elektronlar katta massaga ega va musbat zaryadlangan jism ichida xuddi puding ichidagi mayizga o‘xshab joylashgandek tasavvur qilingandi. Biroq kimyogar Rezerfordning amaliy tajribalari ushbu tarzdagi modelni butunlay inkor etib, o‘rniga atom tuzilishining planetar modelini tavsiya etdi. Rezerfordning atom tuzilishi planetar modeli haqidagi g‘oyalarini Nils Bor tomonidan rivojlantirilishi hamda 1932-yilda zaryadsiz zarralar — neytronlarning kashf qilinish atom tuzilishi haqidagi hozirgi zamon tasavvurlarini asosi bo‘lib xizmat qildi. Atom tuzilishi haqidagi g‘oyalarning keyingi rivojlanish bosqichlari elementar zarrachalar fizikasi — leptonlar, bozonlar, myuon, pion, neytrino, fotonlar, kvarklar va hokazolar bilan bog‘liq.
Maqola orbita.uz saytidan olindi. Original maqola → Atom nimalardan tarkib topgan?
Muqova surat: freepik.com
