סקר היסטורי התפתחות מודל האטום

 

1.      המודל היווני

  1. יסודות הכימיה
  2. המודל הכדורי
  3. מודל פודינג הצימוקים
  4. המודל הגרעיני
  5. מודל בוהר

 

I המודל היווני

 

דמוקרטס

 

 
אריסטו

 

 

                                                                                                         

קראו את הקטע שלפניכם וענו על השאלות:

 

א.   מאילו חומרים בנוי גופינו? עד לאיזה גבול אפשר לחלק את החומר? מה החלקיקים הקטנים ביותר הבונים את החומר וממה הם בנויים?

 

מבין הראשונים שניסו לבנות תיאוריה על מבנה החומר היו הפילוסופים היוונים במאות החמישית והרביעית לפני הספירה.

 

אמפידוקלס (במאה ה- 5 לפנ"הס) ואריסטו (במאה ה-4 לפנ"הס)

המודל השציעו על מנת להסביר את תכונותיהם של כל החומרים בעולם היה פשוט יחסית.  לפי מודל זה קיימים בטבע ארבעה "יסודות": אש, אויר, מים, ואדמה שאותם לא ניתן לפרק לחומרים פשוטים  יותר (כתומר, החומר הוא למעשה אינסופי).  צורות החומר השונות מתקבלות מההבדל ביחסים הכמותיים שבין היסודות הללו, המסוגלים להתרכב זה עם זה בהשפעת כוחות "האהבה" או "השנאה" שביניהם.

 

פילוסוף יווני אחר דמוקרטס (מאה ה-4 לפנ"הס), לא קיבל את התאוריה של אמפדוקלס ושל אריסטו, והעלה תאוריה מנוגדת האומרת: כל החומרים בטבע בנויים מאטומים (א-טום פירושו ביוונית שאינו ניתן לחלוקה)- כלומר, החומר בנוי חלקיקים שאינם ניתנים לחלוקה אך אין אפשרות לראותם בשל מימדיהם הזעירים.

דמוקטס ביסס את תאורית האטום שלו על תצפיות.  הוא ראה כי  חומר יכול להתחלק: זרם רציף של מים עשוי להיפרד לטיפות, וכי חוף הים המוצק לכאורה, ניתן לראותו ולהרגישו במגע יד כאוסף של גרגרי חול.

 

ההסבר אחר שניתן היה שאם חוצים גוש גדול של זהב לשניים, שני החצאים הינם עדיין זהב.  אם מחלקים שוב ושוב את החצאים הללו נגיע בסופו של דבר לחלקיק הקטן ביתר של זהב, אותו לא ניתן לחלק יותר.  יחידת זהב זו היא "אטום של זהב".

 

ענו על השאלות הבאות ולאחר שתסיימו קיראו למורה לקבלת כרטיסיית המשך

1.      כיצד הסבירו היוונים את מבנה החומר?

2.       מדוע, לדעתכם, לא התקבל בתקופת היוונים המודל האטומי (האומר כי החומר בנוי מחלקיקים זעירים שאינם ניתנים לחלוקה) ובמשך מאות שנים האמינו במודל היווני (האומר כי החומר מורכב מ- 4 יסודות)

3.      אילו תופעות המוכרות לנו היום, מנוגדות למודל היווני?

 

 

ב. המודל היווני של ארבעת ה"יסודות" שלט בכיפה במשך מאות שנים (משנת 400 או 500 לפנ"הס ועד המאה ה- 18 אחרי הספירה).  ואולם, לעומתו המודל האטומי (החומר בנוי מחלקיקים זעירים הנקראים אטומים) נידחה ע"י רוב הפילוסופים ונשאר בגדר השערה פילוסופית טהורה משום שלא היו כלים לאימות או להפרכה של השערה זו. לא פחות חשוב, היא הייתה מנוגדת לאמונות היסוד של הדתות העיקריות.  היהודים, הנוצרים והמוסלמים ראו בגישה זו חוסר אמון באל אחד וחומרנות, בגלל טיעונה העיקרי, כי ניתן להסביר כל דבר ביקום במושגים של חומר ותנועה.

 

לקראת סוף המאה ה- 18, התגלו עובדות חדשות,  שני מדענים לבואזיה (Lavoisier ) בצרפת, ופריסטלי (Priestley ) באנגליה, גילו כי האוויר מורכב לפחות משני חומרים. 

 

כמו כן, התגלה כי ניתן לפרק את המים למימן וחמצן, וכן נערכו ניסויים נוספים ורבים אחרים בהם פורקו חומרים לחומרים פשוטים יותר, ואז התעוררו סימני שאלה רבים לגבי המודל של ארבעת היסודות.

 

 

משימה:

לפניכם חתיכות בריסטול גזרו פינותיו של אחד כך שתקבלו עיגול גדול ואת השני השאירו כפי שהוא.

רשמו על גבי הבריסטול העגול את העקרונות של המודל היווני.

רשמו על הבריסטול המלבני מה היו העובדות החדשות שהתגלו וגרמו לסימני שאלה בנכונותו של המודל.




 

 

 

                                                                                               

II.                 יסודות הכימיה

 

המודל היווני (שלפיו העולם מורכב מארבעה יסודות: מים, אוויר, אש ואדמה) שלט במשך מאות שנים, אולם עובדות מסוימות סתרו אותו.  לפי המודל היווני גם האוויר וגם המים הם אבני בניין ואינם ניתנים לפירוק, אך לקראת סוף המאה ה- 18 גילו שני מדענים, לבואזיה (Antoine Lavoisier ) הצרפתי, ופריסטלי (Joseph Priestley ) האנגלי, כי האוויר מורכב לפחות משני חומרים.  כמו כן, התגלה כי ניתן לפרק את המים למימן וחמצן, וכן נערכו ניסויים רבים בהם פורקו חומרים לחומרים פשוטים יותר.

 

במאה ה- 18 הפכה הכימיה למדע כמותי יותר: פעולת השקילה בוצעה לעתים קרובות יותר, וביתר דיוק: בודדו חומרים חדשים ונבדקו תכונותיהם.  הכימיה הגיעה לשיא חדש עם עבודתו של לבואזיה שעיבד את הגישות המודרניות לבעירה, העלה את חוק שימור החומר האומר כי כמות שווה של חומר קיימת גם לפני הניסוי וגם אחריו.  לבואזיה גם הראה כי החמצן והמימן הם יסודות וביחד הם מרכיבים את המים.  בספרו "יסודות הכימיה" שיצא לאור ב- 1789 , מוצגת הכימיה כמדע מודרני.  ששם הוא מנתח את המושג יסוד (element ) בדרך הקרובה להשקפותנו המודרנית:

 

" אם אנו חושבים לתאר, על ידי המושג יסודות, אותם אטומים פשוטים ובלתי ניתנים לחלוקה שמהם בנוי החומר, הרי שזה מאוד צפוי שאין אנו יודעים עליהם דבר: אולם אם ניישם את המושג יסודות או עיקרי הגופים להבעת רעיוננו על הנקודה האחרונה אליה עשויה הניתוח להגיע, נצטרך להכיר כיסודות את כל אותם החומרים שאליהם ניתן להפוך את הגופים בכל דרך פירוק שהיא.  אין זה אומר שחומרים אלה, הנראים לנו כה פשוטים, אינם מורכבים משניים או מיותר מרכיבים יסודיים: אך מכיון שחומרים אלה אינם ניתנים לפירוק, או ליתר דיוק לא גילינו דרך לפירוקם, הרי שלגבינו הם חומרים פשוטים ואסור לנו להניח שהם מורכבים, עד שהניסוי והתצפית יוכיחו זאת"

 

מדען נוסף בשם פרוסט, פרסם על פי מחקריו את חוק ההרכב הקבוע: בכל תרכובת כימית יש יחס משקלי קבוע בין היסודות המרכיבים אותה.  כלומר, אם נפרק מים מאזורים שונים על פני כדור הארץ (או מכל מקום ביקום) תמיד נקבל כמות חמצן שהוא כבד פי 8 מכמות המימן.

 

ידע רב נאסף בתקופה פוריה זו ועל מנת לחבר את כל הידע ולהבין את המתרחש בעולם הכימיה היה צורך בבניית תאוריה חדשה.

 

 

ענו על השאלות הבאות:

1.      אילו תופעות שהתגלו גרמו להעלאת ספקות בקיומו של המודל הפילוסופי היווני?

2.       כיצד מסביר לבואזיה את מבנה החומר?

3.       מהו מודל האטום על פי התאוריה של לבואזיה?

 

משימה:

לפניכם חתיכות בריסטול גזרו פינותיו של אחד כך שתקבלו עיגול גדול ואת השני השאירו כפי שהוא.

רשמו על גבי הבריסטול העגול את העקרונות של  מודל לבואזיה.

רשמו על הבריסטול המלבני מה היו העובדות החדשות שהתגלו בסוף המאה ה- 18 וגרמו לפיתוחו של מודל חדש.

 

 

 


                                  ג'והן דלטון

 

 


I.                  "המודל הכדורי"

 

קראו את הקטע שלפניכם וענו על השאלות בסופו:

 

ההשערה כי חומר מורכב מחלקיקים קטנים הינה עתיקת יומין ומקורה עוד בפילוסופים היוונים במאה ה- 4 לפנ"הס.  טיעונם היה שאם ניקח חומר ומחלקו עוד ועוד נגיע לבסוף לחלקיקים קטנים שאי אפשר לחלקם יותר.  זהו גם מקור השם "א-טום" שפרושו ביוונית בלתי ניתן לחלוקה.

 

בתחילת המאה ה- 19, חוקר אנגלי בשם ג'והן דלטון היה האדם הראשון שביסס את דעותיו על קיומם של אטומים ביסוד בעזרת מחקרים וניסויים.

 

עד תקופתו, הבינו כי כל החומרים בעולם בנויים מיסודות פשוטים ושונים וכאשר הם מתמזגים נוצרות תרכובות כימיות מורכבות ומסובכות יותר.  עיקרי ההנחות של תיאוריית דלטון היו:

1.      החומר בנוי מאטומים בלתי ניתנים לחלוקה.

2.       כל יסוד בנוי מאטומים זהים ואופייניים.  כך זהה מגוון האטומים השונים למגוון היסודות.  האטומים של יסוד זהים לחלוטין במשקלם ובצורתם.

3.      אטומים אינם ניתנים לשינוי.

4.       כשיסודות שונים מתרכבים תוך יצירת תרכובת, החלק הקטן ביותר השומר על תכונות התרכובת המולקולה בנוי ממספר מסוים קבוע של אטומים מכל יסוד.

5.      בתגובות כימיות אין נוצרים אטומים ואין הם נהרסים הם רק מסתדרים באופנים אחרי.

 

 

גדולתו של דלטון מתבטאת גם בכך שהוא הציע דרך נוחה להמחיש את המודל אותו הגה במוחו.  על מנת לעזור לתלמידיו להבין את רעיונותיו הוא הכין כדורים בעלי גודל שונה והשתמש בהם כבמודלים אטומיים, וכן הוא הציע להשתמש בעיגולים כדי לסמן בכתב את האטומים.

 

בעזרת המודלים שלו ניסה דלטון להסביר את מבנה התרכובות.  הוא טען כי כל "חלקיק" של תרכובת מורכב ממספר קבוע של אטומים של היסוד שמרכיב אותו.

 

ענו לשאלות הבאות:

1.      מהו המודל החלקיקי על פי דלטון?

2.       מדוע לדעתכם בחר דלטון לתאר את האטומים ככדורים?

3.       המודל של דלטון מאפשר לנו להמחיד גם תהליכים כימיים.  כיצד היה נראה תהליך יצירת המים לפי סימוניו של דלטון

    (מימן + חמצן = מים )

4. מהן לדעתכם העובדות הידועות לנו היום שאינן מתאימות כלל למודל האטום של דלטון?

 

 

 

משימה:

לפניכם חתיכות בריסטול גזרו פינותיו של אחד כך שתקבלו עיגול גדול ואת השני השאירו כפי שהוא.

רשמו על גבי הבריסטול העגול את העקרונות של  מודל דלטון.

רשמו על הבריסטול המלבני מה היו העובדות החדשות שהתגלו בסוף המאה ה- 18 וגרמו לפיתוחו של מודל חדש.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV. מודל "פודינג הצימוקים"

 

קראו את הקטע שלפניכם וענו על השאלות:

 

אנו יודעים כבר כי אחת מתכונות המתכת היא מוליכות חשמלית.  מוליכות זו מוסברת כיום על ידי זרימה של אלקטרונים בין קצותיו של חומר מוליך, המחובר במעגל חשמלי סגור.

 

כבר היוונים הקדמונים גילו שענבר, דונג וחומרים מסוימים אחרים רוכשים לאחר שפשוף חזק בחומרים אחרים, כגון במשי או בצמר, את היכולת למשוך אליהם עצמים קלים כגון שערות קטנות.  היתה זו התצפית הראשונה של תופעות חשמליות.

 

במאה ה- 19 כבר הכירו הפיסיקאים את תופעת המוליכות החשמלית במתכות.  מודל האטום, על פי דלטון, שטען כי האטומים הם כדורים שלא ניתן לחלקם יותר, לא יכול היה להסביר את תופעת המוליכות החשמלית.

 

היה הכרח, איפא, לשנות את המודל הפשוט שהציג דלטון.

 

1.      מהן תכונותיהן של המתכות?

2.       כיצד אנו מכנים היום את התופעה של יכולת משיכת חומרים מסוימים על ידי חומרים מבודדים ?

3.       מה היו העובדות החדשות שהתגלו ומדוע הן לא תאמו את מודל האטום על פי דלטון?

4.      נסו לשער מהו המודל החדש של האטום שפותח בעקבות התגליות החדשות.

 

 

 

 

לאחר שתסיימו לענות על השאלות, קיראו למורה לקבלת כרטיסיית המשך

 

 



 

 


במקום המודל על פי דלטון שלפיו האטום הוא כדור שלא ניתן לחלקו יותר, מניח המודל המשופר כי קיימים חלקיקים קטנים יותר בתוך כל אחד מהאטומים.

 

בשנת 1897 גילה חוקר בשם ג'. ג'. תומסון (J.J. Thompson ) את האלקטרון בעל המטען החשמלי  השלילי. בספרו "חשמל וחומר" מתאר תומסון את מבנה האטום כפי שהוא רואה אותו:

"אנו יוצאים מן ההנחה כי האטום הוא צבר של מערכות פשוטות יותר וננסה לבדוק את אופיין של מערכות אלה.  ראינו כי גופיף שמסתו כה קטנה, יחסית לזו של האטום, הוא אחד ממרכיביו של האטוםהגופיף נושא כמות מוגדרת של מטען חשמלי שלילי והיות שעם כל מטען חשמלי קשור תמיד מטען שווה מסוג הפוך, עלינו לצפות כי המטען שלילי של הגופיף קשור עם מטען שווה של חשמל חיובי."

 

"נתאר לעצמנו את הצברככדור של חשמליות חיובית אחידהוהגופיפים הם כסמפר היחידות שבנו את הצבר והמטען הכללי של חשמל שלילי של הגופיפים שווה לחשמליות החיובית שעל הכדור."

 

תומסון ידע כי האלקטרונים נושאי מטען חשמלי שלילי ועדי להסביר את העובדה כי האטום הוא ניטרלי מבחינה חשמלית הוא הניח כי האלקטרונים באטום "תקועים" בתוך כדור של חשמליות חיובית.

 

כלומר, לדעתו של תומסון האטום הוא כדור טעון במטען חיובי ובתוכו משובצים האלקטרונים "כמו צימוקים בעוגה" ולקן מודל זה מכונה "מודל  עוגת הצימוקים".

 

בשנים האחרונות של המאה ה- 19 והראשונות במאה ה- 20  התגלו תגליות רבות שתרמו להבנה טובה יותר של מבנה החומר ומהר מאד נתגלה כי מודל האטום של תומסון אינו מסביר תופעות חדשות שנתגלו.

 

ענו על השאלות הבאות:

1.       ממה מורכב האטום לפי מודל עוגת הצימוקים?

2.       על מה התבסס תומסון כאשר שיער שהאטום הוא ניטרלי?

 

ג'. ג'. תומסון מגלה את האלקטרון
 
 
 

 

המערכת שהשתמש בה תומסון הורכב משפופרת זכוכית ובתוכו אלקטרודות, לוח בנוי מחומר פלואורסצנטי (חומר המחזיר קרינת אור). מחוץ לשפופרת מקור מתח חשמלי ומקום אליו אפשר לחבר משאבת ריק כדי ליצור ריק בתוך השפופרת.

 

בניסוי עצמו, הכניס תומסון לשפופרת הזכוכית עוד שתי אלקטרודות מחוברות  לסוללה.  כאשר הפעיל את המערכת, קיבל זרם אלקטרונים מהאלקטרודות משמאל שהוסת מנתיבו הישר על ידי האלקטרודות במרכז, לכיוון האלקטרודה החיובית.  הוא ראה זאת כאשר האלקטרונים פגעו בלוח הפלואורסצנטי בצורת ניצוצות אור.

 

לפי הידוע לו על מטענים  חשמליים, תומסון הגיע למסקנה כי אותם חלקיקים שנמשכים לאלקטרודה החיובית הם בעלי מטען חשמלי שלילי.

 

משימה:

לפניכם חתיכות בריסטול גזרו פינותיו של אחד כך שתקבלו עיגול גדול ואת השני השאירו כפי שהוא.

 

רשמו על גבי הבריסטול העגול את העקרונות של  מודל עוגת הצימוקים של ג'. ג'. תומסון.

 

רשמו על הבריסטול המלבני מה היו העובדות החדשות שהתגלו  והובילו לפיתוחו של המודל החדש.

 

 

 

 

 

 

                                                             

IV."המודל הגרעיני"

 

קראו את הקטע שלפניכם וענו על השאלות

 

בשנת 1896 חוקר צרפתי  בשם בקרל גילה את תופעת הרדיואקטיביות (קרינה פעילה) . רדיואקטיביות היא תופעה שבה חומר פולט מאליו קרינה בלתי נראית.  אפשר לראות קרינה זו כאשר סרט צילום משחיר במקום שהקרינה פוגעת בו (גם אם החומר או סרט הצילום עטופים ומכוסים).  הקרינה הריואקטיביות בוקעת באופן ספונטני מיסודות מסוימים (או מתרכובותיהם) כמו אורניום (U ), רדיום (R ) ועוד

 

הקרינה הרדיואקטיבית היא בעלת כושר חדירה גבוה, והיא פוגעת ברקמות של בעלי חיים וצמחים.

 

ב- 1902 ארנסט רתרפורד, יליד ניו-זילנדת בדק את טיבה של הקרינה הרדיואקטיבית וגילה כי היא מורכבת משלושה מרכיבים הנבדלים זה מזה במטענם החשמלי ובתכונות נוספות:

1.      חלקיקי אלפא (a) שהם חלקיקים בעלי מטען חיובי

2.      חלקיקי ביתא (b) שהם חלקיקים בעלי מטען שלילי

3.      קרינת גמא (l) שהיא חסרת מטען

 

 

רתרפורד ערך מספר ניסויים עם חלקיקי אלפא. הוא סבר שאם קרינה זו, שהיא בעלת מטען חיובי תופנה לעבר לוח של מתכת תחדור הקרינה ללא סטיה ממשית ממסלולה המקורי.  הוא סבר כך מכיוון שלפי המודל שהיה קיים בזמנו (מודל האטום על פי תומסון) האמינו שהאלקטרונים מפוזרים באטום באופן אחיד (ולכן קרניים רדיואקטיביות שיחדרו אל האטום יתקלו בפיזור האחיד של האלקטרונים ויידחו מהם בצורה אחידה).  ואולם, תוצאות ניסוייו של רתפורד היו שונות ממה שציפה.

 

רתרפורד בדק חדירתם של חלקיקי a דרך עלה זהב שריקע עד שהיה כמעט שקוף, וגילה כי חלק מהחלקיקים ש"נורו" לעברו הוסטו ממסלולם, שינו מסלול כמו כדור גומי הנזרק אל קיר ומוחזר ממנו.

הניסוי נערך ב- 1911 .

 

 

 

 

 

 

 

וכך הוא תיאר את הניסוי מספר שנים לאחר מכן:

 


 

 


" ברצוני להשתמש בדוגמא זו כדי להמחיש כיצד עלול אתה, לעתים קרובות להיתקל לגמרי באקראי בעובדות.

 

זמן מה קודם לכן הבחנתי בפיזור של חלקיקי אלפא: ד"ר גייגר חקר תופעה זו במעבדתו בפרוטרוט.  הוא מצא כי פיזור החלקיקים על ידי קרומים של מתכת כבדה היה לרוב קטן, בסדר גודל של מעלה אחת.  גייגר בא אלי יום אחד ואמר: "כלום אינך סבור שראוי כי מרסדן הצעיר, שאני מדריכו בשיטות רדיואקטיביות, יתחיל לעסוק מעט במחקר?" גם אני סברתי כך, ולכן אמרתי: "מדוע לא יבדוק אם ניתן לפזר חלקיקי אלפא בזוויות גדולות?"  בינינו לבין עצמנו, אספר לכם כי לא האמנתי שאמנם יתרחש דבר זה.  ידענו כי חלקיק אלפא הוא כבד ומהיר מאד, ולו אנרגית תנועה גבוהה, וניתן היה להראות כי, אם אמנם נובע הפיזור מהשפעה מצטברת של מספר הסחות קטנות, אזי הסיכוי שחלקיק אלפא יוסט לאחור הוא קטן ביותר.

 

ואז, הדבר זכור לי היטב, יומיים או שלושה לאחר מכן, בא אלי גייגר אחוז התרגשות גדולה וסיפר: "מצאנו כי אחדים חלקיקי אלפא נרתעים ונוטים לאחור".  היה זה המאורע המדהים ביותר שהתרחש בימי חיי.  לא היה זה פחות מדהים אילו ירית פגז של 15 אינץ' לעבר ממחטת נייר והפגז שב לאחור ופגע בך.  כשעיינתי בדבר, הבנתי כי קפיצה זו לאחור אינה יכולה להיות אלא תוצאה של התנגשות יחידה.  כשערכתי חישובים, נוכחתי לדעת כי לא ייתכן להגיע לתוצאה שתהיה ולו רק בסדר גודל זה, בלי להניח כי לפנינו מערכת בה מרוכזת מרבית המסה של האטום בגרעין זעיר.  אז עלה בדעתי הרעיון של אטום המכיל בקרבו גרעין זעיר ובעל מסה כבדה, אשר נושא מטען חשמלי.

 

פיתחתי באופן מתמטי את החוקים החייבים לחול על תופעת הפיזור, ומצאתי כי מספר החלקיקים נמצא ביחס ישר לעובי הריקוע המפזר ולריבוע המטען של הגרעין וביחס הפוך לחזקה הרביעית של המהירות.  מסקנות אלו אושרו אחר כך על ידי גייגר ומרסדן אשר ביצעו שורה של ניסויים יפים"

 

 

 

קרני אלפא חזרו כאילו פגעו במטען מרוכז השווה להם בסימנו (חיובי) והוא דחה אותם כליל.

 

רתרפורד יצא לחקור את הבעיה לעומקה:  כיצד יכול חלקיק מהיר תנועה שמטענו עולה אלפי מונים על זה של האלקטרון להינתז מעל קבוצה של אטומים שלפי המודל הקיים (מודל תומסון) אינם אלא כדורים חיוביים משופבצים באלקטרונים.  הוא לא ראה אלא רק מסקנה אחת ויחידה:  איזה שהוא כוח חשמלי היה אחראי להסטה של חלקיקי אלפא מנתיבם כוח כביר עד מאד שהיה מרוכז בתוך נפח זעיר.  שכן רק מעטים מאד מהחלקיקים הוסטו באופן דרסטי.

 

רוב החלקיקים החטיאו שטח זה או שחלפו בסמוך לו ורק מעטים מאד מחלקיקי אלפא התנגשו בו פנים אל פנים.

 

בהסתמך על הנחה זו המשיך רתרפורד לצייר תמונה חדשה לחלוטין של האטום.  זה היה אטום שעיקר נפחו היה ריק, במרכזו גרעין זעיר בעל מטען חשמלי חיובי, ומסביב לגרעין במרחק רב ממנו חגים אלקטרונים במהירות כמו היו כוכבי הלכת החגים מסביב לשמש.  מדענים מעריכים כי רדיום האטום הוא בערך פי 100,000 גדולה יותר מאשר רדיוסו של הגרעין.  אם נמחיש זאת: אילו נגדיל את האטום לאצטדיון ענק יהיה הרגעין כפתור קטן במרכזו.

 

ענה על השאלות הבאות:

1.      מהי קרינה רדיואקטיבית?

2.      תארו את גילוי רתרפורד, ומה הביאו למסקנה שלאטום יש גרעין במרכז בעל מטען חיובי.

3.      כיצד לדעתכם מכונה המודל על פי רתרפורד?

4.      אם אכן רוב נפח האטום הוא חלל ריק, כיצד ייתכן כי חומרים רבים בטבע הם מוצקים או נוזלים?  מדוע כשאנו נוגעים בכסא או בשולחן האצבע שלנו לא עוברת דרכו?

 

משימה:

לפניכם חתיכות בריסטול גזרו פינותיו של אחד כך שתקבלו עיגול גדול ואת השני השאירו כפי שהוא.

רשמו על גבי הבריסטול העגול את העקרונות של  המודל על פי ארנסט רתרפורד.

רשמו על הבריסטול המלבני מה היו העובדות החדשות שהתגלו  וגרמו להעלאת ספקות במודל הקיים (מודל עוגת הצימוקים של תומסון)

 

 

"מודל בוהר"

           קראו את הקטע שלפניכם:

 

           בוהר הציע מודל חדש למבנה האטום.  הפיסיקאי דני נודע  הציע

          את ההנחה  כי חלקיקים קטנים, תת אטומיים, אינם נשמעים בכל

         לחוקים החלים על גופים גדולים כמו לווינים או כוכבים.  בוהר קבע כי

         האלקטרונים   באטום יכולים לנוע רק במסלולים סגורים מסויימים

         (אליפטיים) שניתן לחשב את צורתם.  על פי בוהר, אלקטרון הנע במרחק

         רב יותר מהגרעין נמצא ברמת אנרגיה גבוהה יותר מאלקטרון הקרוב

         לגרעין.  בוהר סבר שאור נפלט ממעבר של אלקטרון ממסלול גבוה

         למסלול נמוך.

 

       למודל זה כמו למרבית המודלים מגרעות, מפני שהאלקטרונים אינם

       נעים במדלול מישורי כמו כוכבי הלכת.  המודל תוקן מאוחר יותר,

       ה"מסלולים" הפכו ל"קליפות" או "רמות אנרגיה".

 

          ענה לשאלות הבאות:

1.           ציירו את המודל שהציג בוהר.

2.          מהו החידוש במודל זה לעומת המודלים הקודמים לו?

 

משימה:

לפניכם שני שמיניות בריסטול – גזרו אחד מהם כך שתקבלו עיגול ואת השני השאירו כפי שהוא.

רשמו על גבי הבריסטול העגול (בצורה ברורה ומסודרת) את העקרונות של המודל על פי בוהר.

רשמו על גבי הבריסטול המלבני מהן העובדות חדשות שהתגלו וגרמו לערעור הנכונות של המודל הנ"ל.