Номер 1, страница 250 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 7. Квантовые явления. Параграф 61. Состав атомного ядра. Вспомните - номер 1, страница 250.

Условие.

Какие существуют модели атомов?

Решение.

Представления о строении атома менялись с развитием науки. Существует несколько ключевых моделей, отражающих исторические этапы понимания структуры материи:

Модель Демокрита (около 400 г. до н. э.)
Древнегреческий философ Демокрит предположил, что вся материя состоит из мельчайших, неделимых частиц — атомов (от др.-греч. ἄτομος — «неделимый»). В его представлении атомы были твёрдыми, вечными, различались по форме и размеру, и их комбинации создавали всё разнообразие веществ. Эта модель была чисто философской и не основывалась на экспериментальных данных.

Модель Дальтона (1803 г.)
Английский учёный Джон Дальтон на основе законов сохранения массы и постоянства состава предложил первую научную атомную теорию. Он представлял атом как крошечную, неделимую, твёрдую сферу. Согласно его теории, все атомы одного элемента идентичны, а атомы разных элементов отличаются массой. Химические реакции, по Дальтону, — это просто перегруппировка атомов.

Модель Томсона («пудинг с изюмом», 1904 г.)
После открытия электрона в 1897 году Дж. Дж. Томсон предложил новую модель. Он предположил, что атом представляет собой сферу с равномерно распределённым положительным зарядом, внутри которой, подобно изюму в пудинге, находятся отрицательно заряженные электроны. Суммарный заряд атома в этой модели равен нулю, что объясняло его электронейтральность.

Планетарная модель Резерфорда (1911 г.)
Эрнест Резерфорд, основываясь на результатах своих знаменитых опытов по рассеянию альфа-частиц на золотой фольге, опроверг модель Томсона. Он пришёл к выводу, что:
1. Почти вся масса атома и весь его положительный заряд сконцентрированы в очень маленьком объёме в центре — ядре.
2. Вокруг ядра, подобно планетам вокруг Солнца, по орбитам движутся отрицательно заряженные электроны.
3. Атом в основном состоит из пустого пространства.
Главным недостатком этой модели было то, что, согласно классической электродинамике, движущийся по круговой орбите электрон должен был бы непрерывно излучать энергию, терять её и в конечном итоге упасть на ядро.

Модель Бора (1913 г.)
Датский физик Нильс Бор усовершенствовал модель Резерфорда, введя квантовые постулаты:
1. Электроны могут двигаться не по любым, а только по строго определённым (стационарным) орбитам, находясь на которых они не излучают энергию.
2. Излучение или поглощение энергии происходит только при переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую. Энергия фотона при этом равна разности энергий этих орбит: $E = h\nu = E_2 - E_1$.
Модель Бора хорошо объяснила линейчатые спектры атома водорода, но оказалась неприменимой для более сложных атомов.

Квантово-механическая (волновая) модель (с 1926 г. по настоящее время)
Это современная модель атома, разработанная на основе работ Шрёдингера, Гейзенберга и других учёных. В этой модели:
1. Электрон рассматривается не как частица, движущаяся по определённой траектории, а как волна-частица (корпускулярно-волновой дуализм).
2. Вместо точных орбит используется понятие «орбиталь» — область пространства вокруг ядра, в которой вероятность нахождения электрона наиболее высока (например, 90%).
3. Состояние электрона в атоме описывается набором четырёх квантовых чисел, а его поведение — волновым уравнением Шрёдингера.
Эту модель часто называют моделью «электронного облака», где плотность облака в каждой точке пропорциональна вероятности обнаружить там электрон.

Ответ: Существуют следующие основные модели атомов, сменявшие друг друга по мере развития науки: философская модель Демокрита (атом как неделимая частица), модель Дальтона (твёрдая сфера), модель Томсона («пудинг с изюмом»), планетарная модель Резерфорда (ядро и вращающиеся электроны), модель Бора (с квантованными орбитами) и современная квантово-механическая модель (модель электронного облака).