Атомистическая концепция строения материи. Современное учение об атоме.

Атомистическая гипотеза строения материи, выдвинутая в античности Демокритом, была возрождена в 18в. химиком Дж.Дальтоном, которые принял атомный вес водрода за единицу и сопоставил с ним атомные веса других газов, благодаря его трудам стали изучаться физико-химические свойства атома. В 19в. Д.И.Менделеев построил систему химических элементов, составленную на их атомном весе. В физику представления об атомах как о последних неделимых структурных элементах материи пришли из химии.Собственно физические исследования атома начинаются в конце 19в., когда французским ученым А.А.Беккерелем было открыто явление радиоактивности, которое заключалось в самопроизвольном превращении атомов одних элементов в атомы других элементов.

Модель атома, предложенная Э.Резерфордом в 1911г., напоминала солнечную систему: в центре находится атомное ядро, а вокруг него по своим орбитам движутся электроны. Ядро имеет положительный заряд, а электроны – отрицательный. Вместо сил тяготения, действующих в солнечной системе, в атоме действуют электрические силы. Электрический заряд ядра атома, численно равный порядковому номеру в периодической системе Менделеева, уравновешивается суммой зарядов электронов – атом электрически нейтрален.

В 1913г.великий датский физик Н.Бор применил принцип квантования при решении вопроса о строении атома и характеристике атомных спектров. Модель атома Бора базировалась на планетарной модели Резерфорда и на разработанной им самим квантовой теории строения атома. Бор выдвинул гипотезу строения атома, основанную на 2 постулатах, совершенно несовместимых с классической физикой: 1. В каждом атоме существует несколько стационарных состояний электронов, двигаясь по которым электрон может существовать, не излучая; 2.при переходе электрона из одного стационарного состояния в другое атом излучает или поглощает порцию энергии. Точно описать структуру атома на основании представления об орбитах точечных электронов принципиально невозможно, поскольку таких орбит в действительности не существует. Вследствие своей волновой природы электроны и их заряды как бы размазаны по атому, однако неравномерно.

Выведенные Бором постулаты ясно показали, что классическая физика не в состоянии объяснить даже самые простые опыт, связанные со структурой атома. Создавалось впечатление, что постулаты Н.Бора отражают какие-то новые свойства материи, но лишь частично. Даже понятия пространства и времени в существующей в макромире форме оказались неподходящими для описания микрофизических явлений. Атом физиков-теоретиков все больше и больше становился абстрактно-ненаблюдаемой суммой уравнений.