Номер 6, страница 163 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 6. Электрические явления. Параграф 40. Строение атома. Вопросы для самопроверки - номер 6, страница 163.

Условие.

6. Как вы думаете, почему, изображая на рисунке строение атомов (или ионов), говорят о том, что это лишь модели, а не реальные частицы?

Решение.

Решение

Изображения строения атомов и ионов, которые мы видим в учебниках, являются моделями, а не точными копиями реальных частиц, по нескольким фундаментальным причинам, связанным с законами квантовой механики.

1. Принцип неопределенности. Согласно принципу неопределенности Гейзенберга, невозможно одновременно точно измерить и положение, и импульс (скорость) микрочастицы, такой как электрон. Планетарные модели, где электроны движутся по четко очерченным орбитам, предполагают, что оба эти параметра известны в любой момент времени, что противоречит фундаментальному закону природы. В реальности у электрона нет определенной траектории.

2. Корпускулярно-волновой дуализм. Электрон проявляет свойства как частицы, так и волны. Его поведение в атоме корректнее описывать не как движение маленького шарика, а как распространение волны вероятности. Область пространства, в которой вероятность нахождения электрона наиболее высока, называется электронной орбиталью или электронным облаком. Это облако не имеет четких границ, а его плотность в разных точках отражает вероятность обнаружить там электрон. Простые рисунки не могут адекватно передать эту вероятностную, волновую природу.

3. Несоответствие масштабов. Наглядные модели сильно искажают реальные пропорции атома. Атомное ядро чрезвычайно мало по сравнению с размером электронного облака. Если представить, что атом — это большой стадион, то ядро будет размером с маленькую бусинку в его центре, а электроны будут «размазаны» по всему объему стадиона. Чтобы ядро и электроны были видны на рисунке, их размеры приходится непропорционально увеличивать, а огромное пустое пространство внутри атома — сжимать.

4. Упрощение для наглядности. Главная цель моделей — упростить сложное явление для его изучения и понимания. Несмотря на свою неточность, планетарная модель Бора и другие упрощенные схемы очень полезны для объяснения базовых химических понятий: энергетических уровней, валентности, образования химических связей. Они дают интуитивно понятную картину, которая служит основой для перехода к более сложным и точным квантово-механическим представлениям.

Таким образом, любая схема атома — это научная модель, то есть упрощенное представление, которое помогает визуализировать и анализировать лишь некоторые, наиболее важные свойства объекта, но не является его точной копией.

Ответ:
Изображения атомов и ионов являются моделями, а не реальными частицами, потому что они представляют собой наглядные упрощения, которые не отражают истинную природу микромира. Согласно квантовой механике, электрон не движется по определенной орбите (принцип неопределенности), а его положение описывается вероятностным «электронным облаком» (волновая природа). Кроме того, модели сильно искажают реальные масштабы: ядро атома в действительности во много тысяч раз меньше, чем сам атом, что невозможно адекватно показать на плоском рисунке.