İNTER CLUB


 
AnasayfaGaleriSSSAramaÜye ListesiKayıt OlGiriş yap

Paylaş | 
 

 Atomun Yapısı

Önceki başlık Sonraki başlık Aşağa gitmek 
YazarMesaj
pinhani
VEZİR
VEZİR


Mesaj Sayısı : 48
Kayıt tarihi : 28/03/08

MesajKonu: Atomun Yapısı   Salı Nis. 08, 2008 3:58 am

Newton zamanındaki atom modeli küçük, sert ve dayanıklı bir küre şeklindeydi. Dalton'un kafasındaki atom da bundan farklı değildi. Bu öykü , oldukça ilginç. "Atom" sözcüğü, parçalanamayan anlamında Yunanca "atomos" sözcüğünden geliyor. Bir zamanlar atomlar, maddenin parçalanamayan temel yapı taşları olarak düşünülüyordu. Elinize aldığınız bir maddeyi bölmeye başlayıp devam ettiğinizi düşünün. Bir bakır teli alalım ve onu sürekli bölelim. Peki nereye kadar? Sanki bunu yapan insanın bir sabır sınırı var: işte o sınır atomlar. Öyle ya bakırı, bakır yapan bir alt limit parça olmalı. İşte o, bakır atomu. Bu sınırı, yani bölünemez atom kavramını fazlaca küçümsemeyin. Bugün atomun parçalanabileceğini biliyoruz. Ama bunu daha çok yeni zamanlarda, 20. yüzyılın ortalarında öğrendik. Atom, kendisi proton, nötron ve elektron denen üç temel parçacıktan oluşuyor. İyi de bunun böyle olduğu nasıl anlaşıldı? Atomun içine yolculuğun yollarını atomun parçacıkları aydınlattı. Madde ışık, madde elektrik ilişkileri ve radyoaktifliğin anlaşılması,atomun yapısının aydınlatılmasını sağladı.
Atomun kimya alanında ortaya çıkması 1803 gibi erken bir tarihte gerçekleşmesine karşın, fizikçilerin bunu kabul etmesi, 1913 Bohr Kuramına dek sürebilmiştir Bu “tarihsel gerçek”, kimyacıların atomunu yapısını aydınlatmada pek katkısı olmadığını iddia eden fizikçilerin özellikle bilmesi gereken bir olgudur... Radyoaktiflik Ne Demektir? Tarihin en büyük rastlantısal (tesadüfi) keşiflerinden biri, 1896 yılında yapıldı: H.Becqerel ( 1852-1908) uranyum tuzu kristallerinin ışın yayınladığını tesadüfen gördü. Işığa karşı korunmuş olmasına karşın fotoğraf plağını bu maddeden yayılan ışımanın kararttığını gördü. Kontrollü olarak pek çok gözlem yaptı. Kristalden, hiçbir uyarı almaksızın ışın yayınlandığını ve bunun yeni tip bir ışıma olduğunu saptadı. Uranyumun kendiliğinden radyasyon yayınlama olayı, kısa bir zaman sonra radyoaktiflik olarak adlandırıldı. Diğer araştırıcılar da bazı maddelerin radyoaktif olduklarını gösterdiler. Bu tür çalışmalar içinde en anlamlı araştırma Marie ve Pierre Curie tarafından yapılmıştır. Radyoaktif bir cevher (filiz) olan pitchblend'in tonlarcası, uzun yıllar süren dikkatli ve yorucu kimyasal arıtma işlemlerine tabi tutuldu. Sonuçta, her ikisi de radyoaktif olan ve daha önce bilinmeyen iki yeni elementin varlığı Curie'ler tarafından rapor edildi. Bu elementler, polonyum ve radyum olarak adlandırıldı. Rutherford'un saçılması ile ile ilgili ünlü çalışması dahil, sonraki tüm deneyler radyoaktifliğin, kararsız atom çekirdeklerinin bozunması sonucu oluştuğunu gösterdi. Bir elementin kendiliğinden, hiçbir dış etkiye bağlı olmaksızın başka bir elemente dönüşmesidir radyoaktiflik. Uranyumun tüm izotopları radyoaktiftir. Alfa ve beta parçacıkları yayarak kurşun izotoplarına dönüşürler. Bu özellik, sıcaklığa, basınca, katalizöre ve başka çevre koşullarına bağlı değildir. Her radyoaktif maddenin bir yarı ömrü ya da yarılanma süresi vardır. Örneğin uranyum-238 in kurşun-206' ya dönüşmesinin yarı ömrü 4.5 milyar yıldır. Yani şu anda elinizde 1 gram uranyum varsa, bu 4.5 milyar yıl önce 2 gramdı. Kayaların içindeki uranyum-238 ve kurşun-206 oranlarından yararlanılarak o kayaların yaşları belirtilebilir.

1. Dalton Atom Kuramı

19. yy’a gelindiğinde fizikçilerin ilgi alanı hala kuvvet, itim ve çekimdi. Yani fizikçilerin atoma pek gereksinimi yoktu. Kimyasal tepkimeleri anlamaya çalışan kimyacılar atom daha çok ilgi duyuyordu. Gerçekten 19. yy’da atom kuramının canlanmasını sağlayanlar kimyacılardı.
John Dalton (1766-1844) “atomun varlığının kanıtları” olarak bu yasaları göstermiştir. Bunlar kütlenin korunumu,sabit oranlar ve katlı oranlar yasası adıyla bilinir.
19. yüzyıl, aslında atomla açıldı. John Dalton, 1803-8 arasında atomun varlığının kanıtlarını açıkladı ve bilimsel anlamdaki ilk atom kuramını geliştirdi. Dalton, kimyasal tepkimelerdeki kütlenin korunumu (Lavoisier ve Lomonosov), bileşiklerin oluşmasında sabit kütle oranının varlığı (Joseph Proust), katlı oran yasası(John Dalton) gibi denel sonuçları başarıyla yorumladı ve bu sonuçların (yasaların) ancak atomun varlığıyla kavranabileceğini gösterdi.

2. Thomson Atom Modeli

19. yüzyıl bitmek üzere. Yıl 1898... J.J. Thomson, deşarj (boşalım) tüplerinde yayılan katot ışınlarının özeliklerini inceliyordu. Havası alınmış bu tüplerde ve yüksek gerilim altında katottan anota doğru yayılan bu ışınlar, manyetik alanda da pozitif kutbun etkisiyle sapmaya uğruyordu. Katot ışınları, negatif elektrikle yüklüydü. Thomson, bu ışınların sapmalarından yararlanarak yük /kütle oranlarını hesapladı. Bu oran, iyonların ölçülen yük/kütle oranlarına göre çok büyüktü. Bu sonuca göre katot ışını birimleri negatif yüklü, çok küçük kütleli atom içi parçacıklardı. Atomların içlerinde negatif yüklü elektronların gömülü olduğu ve içinde pozitif yükün düzgün olarak dağıldığı maddesel küreler olduğunu önerdiğinde bu, normal karşılanmıştı. Ama 13 yıl sonra yapılan bir deney, görünüşte pek sorunu olmayan modelin terk edilmesini gerektirdi ve klasik fizik ışığında anlaşılamayacak bir atom yapısının doğmasına yol açtı.
Thomson' a sorulan sorulan soru şuydu: Negatif yüklü elektronlar "taneli" olduğu halde pozitif yük neden ve nasıl "kesiksiz" olarak atomik hacmi doldurabiliyor? Atomun İçine Bakış! "Üzümlü kek" içinde ne olduğunu anlamının yolu onun içine "bakmak"tır. Bu işi, Yeni Zelandalı bilimci Ernest Rutherford (1871-1937) başardı. Bu başarıda ona öğrencileri Geiger ve Marsden yardım etti. Radyoaktiflikle ilgi çalışmaları ona daha 1908'de Nobel Kimya Ödülü’nü getirmişti. Rutherford ve Soddy, daha önce değişmez olarak düşünülen kimyasal elementlerin radyoaktiflik sürecinde başka elementlere dönüştüğünü bulmuşlardı. Soddy, yeni olayı “radyoatif dönüşüm” olarak adlandırmayı önerdi. Kurşunun altına dönüşümü gibi, elementlerin dönüşümü,19. yy kimyacılarının ve fizikçilerinin reddettiği bir eski simya düşüydü. Rutherford' un önerisi üzerine Geiger ve Marsden de bunu yaptılar.1911'de yaptıkları ünlü deneyde, bazı radyoaktif elementlerin yaydığı hızlı alfa parçacıklarıyla ince altın yaprağı bombardıman ettiler. Yalnız ondan önce bilinmesi gereken şeyler var: Rutherford, radyoaktif maddelerden yayılan üç tip ışıma(radyasyon) konusunda ayrıntılı çalışmalar yapmış, bu ışımalardan alfa ve betayı kendisi bulmuştu.

3.Rutherford Atom Modeli

1911 Rutherford'un öğrencileri Geiger ve Marsden, alfa kaynağını, üzerinde küçük bir delik bulunan kurşun perdenin arkasına yerleştirdiler. Böylelikle hedefi küçültmek ve ince bir alfa parçacıkları demeti elde etmek amaçlanmıştı. Altın yaprağın öbür yanına,kendisine alfa parçacığı çarptığı zaman görünür ışık parıltısı veren, hareketli, çinko sülfürlü ekran yerleştirilmişti. Beklenen şey, alfa parçacıklarının çoğunun yaprak içinden doğrudan geçeceği, belki bazılarının çok küçük sapmalara uğrayacağıydı. Bu beklenti Thomson atom modelinin sonucudur. Çünkü Thomson atom modeli doğruysa, ince metal levhadan geçen alfa parçacıkları üzerine yalnızca zayıf elektriksel kuvvetler etkir ve alfa paçacıklarının momentumları, bunların ilk yollarından çok küçük sapmalar olacak şekilde ilerlemelerini sağlar. Geiger ve Marsden, alfa parçacıklarının çoğunun sapmadan ilerlediğini, bazılarının çok geniş açılarda saçıldığını, hatta çok az bir kısmının gerisin geriye döndüğünü gördüler. Geliş doğrultusuyla 180 derece açı yapacak şekilde geri saçılan bu parçacıklar, direkt olarak bir çekirdeğe yönelir ve kafa kafaya çarpışma olur. Bu modelde pozitif yüklü alfa parçacıklarıyla atomdaki elektronların ilişkisi merak edilir. Elektronlar pek küçük kütleli olduğu için alfa parçacıklarının hareketinde önemli bir etkide bulunmaz. Alfa parçacıkları, elektronlardan 7.000 defa daha ağır kütleli parçacıklardı. Üstelik bu deneyde kullanılan alfa parçacıklarının hız yüksekti. Alfa parçacıklarını bu derece saptırabilmek için büyük kuvvetler uygulanması gerektiği açıktı. Bu kuvvetlerin Thomson atom modelindeki elektriksel kuvvetlere göre 100 milyon kat güçlü olduğu hesaplanıyordu! Rutherford, sonuçları açıklamak için, bir atomun pozitif yüklü bir çekirdek ile biraz uzaktaki elektronlardan oluştuğunu önerdi. Buna göre atomun pozitif yükü ve kütlesi atom çekirdeğinde toplanmıştı.

4. Bohr Atom Modeli

Bohr’un kuramsal atom modeli, gizemli tayf çizgilerinin varlığını açıklamaktadır. Her farklı atomun tek ve belli renklerde ışık yaydığını ifade eden deneysel olarak gözlemlenmiş gerçek, atomların kuantumlu yapısını açığa çıkarmıştır. Bohr’un atomunun enerji düzeylerini imgelemenin bir yolu, harp gibi, yaylı bir müzik enstrümanı düşünmektir. Çalındığı zaman her yaydan belli bir titreşim veya ses çıkar. benzer şekilde bir elektron,atomdaki yörüngelerde atlarken,belli bir titreşimi veya rengi olan ışık yayılması olur. bu da kesintili ışık tayfının kaynağıdır. Bohr yeni fikirlerini,tek bir protonla onun çevresinde yörüngede tek bir elektronu olan en basit atoma, hidrojene uyguladı. Böyle basit bir atom incelemenin avantajı,elektronun izin verilen yörüngelerinin kesin olarak hesaplanabilir olması ve bu nedenle de hidrojenden çıkan ışık tayfının belirlenebilmesidir.
Hidrojen atomuna uygulandığı kadarıyla Bohr kuramının temel fikirleri şöyledir:
1. Elektron, protonun çevresinde Coulomb çekim kuvvetinin etkisi altında dairesel bir yörüngede hareket eder.
2. Atomda yalnızca belirli yörüngeler kararlıdır. Bu kararlı yörüngeler,elektronun(dolaysıyla atomun) ışıma yapmadığı yörüngelerdir(Enerji sabit ya da kararlı olduğundan elektronun hareketini tanımlamak için klasik mekanik kullanılabilir).
3. Işık yaymayan atom,yani en düşük enerjili atom için temel durumdaki atom nitelemesi yapılır. Enerji almış bir atoma ise uyarılmış atom denir. Uyarılmış atomlar, temel duruma geçerken ışık yayınlar. Bu sıçramalı,ani geçiş,klasik olarak gösterilemez ya da ele alınamaz. Bu sıçramalı geçişte
Bohr’un kendi teorik atom modeline dayanan hidrojen ışık tayfı ile ilgili hesapları, deneysel olarak gözlemlenmiş olan tayfa yeterince uygun sonuç verdi. Teori ile deney arasında böyle uyum rasgele olamazdı. Bu durum, Bohr’un kuantum teorisinden aldığı fikirler bileşiminin doğru çıktığı anlamına geliyordu-bilimsel imgelem atomların kuantum yapısına ilk başarılı adımını atmıştı, insan zihninin yeni bir ortamı, bu durumda maddenin atomik yapısını kavrama konusundaki eski kapasitesi yine güçlü şekilde desteklenmişti. Kuramsal fizikçiler Bohr’un fikirlerini aldılar ve daha karmaşık atomlara uyguladılar.
5. Modern Atom Kuramı
Modern atom kuramı, tümüyle kuantum kuramı temeli üzerinde yükseliyor. Artık modellenemeyen bir “matematiksel” betimlemenin içinde düşünmemiz gerek. Bu kuram, öncelikle çekirdek çevresindeki elektron “davranışı”nı belirler.
Elektron, bulunduğu zaman tümüyle bir parçacık olarak kavranmıştı. Ama sonraları, onun aynı zamanda bir dalga özelliği taşıdığı anlaşıldı.
Bir elektrik alan, bir atomun tayf çizgilerini, değişik frekanslarda,birkaç çizgiye daha ayırır(Stark Olayı)Bu da Bohr kuramı için bir bilmeceydi.
Atomların ışıması bir manyetik alan içinde incelendiği zaman oluşan tayf çizgilerinin herbirinin bir kaç çizgiye ayırılması olayına “yarılma” denir. Çizgilerin ayrıklığı manyetik alanın şiddetine bağlıdır. Bir manyetik alanda tayf çigilerinin yarılması olayını 1896’da Hollandalı fizikçi Pieter Zeeman (1865-1943) keşfetti. Zeeman olayı, uzay kuantumlanmasının etkili bir kanıtıdır.
Modern Atom Kuramının temeli üç büyük adıma dayanır:
1.Parçacıkların dalga özelliği göstereceğinin kestirilmesi, Louis de Broglie,1924.Broglie, o zamana dek birbirinden ayrıymış gibi duran iki eşitliği Planck eşitliği(E=hf) ile Einstein eşitliğini (E=mc2) birleştirdi,her parçacığın bir dalga özelliği taşıması gerektiğini açıkladı.
2. Dalga mekaniğinin yani Schrödinger dalga denklemi denen denklemin keşfi. Erwin Schrödinger,1926.
Schrödinger 1926 yaz aylarında dalga denklemi türetti. Dalga denklemine göre,örneğin, hidrojen atomunda elektronun konumu kuantize değildir, bu bakımdan,elektronun çekirdek civarında,birim hacim başına belli bir bulunma olasılığını düşünmemiz gerekir
3.Belirsizlik ilkesinin keşfi. Heisenberg,1927.
Elektronun yerini ve hızını aynı anda belirlemede sorun var mı? Var. Elektronun yerini belirleme konusunda yüzdeler veriyoruz. Elektron yüzde 90 olasılıkla şu atomik uzayda bulunabilir diye hesaplarımızın sonucunu veriyoruz. Bu olasılık, her ne kadar uzaya dağılmış ise de elektronun kendisi dağılmış demek değildir.
Kaynakça 1. Beiser,Arthur; Çağdaş Fiziğin Kavramları, www.populerbilgi.com/ www.atomyapisi.com
Sayfa başına dön Aşağa gitmek
Kullanıcı profilini gör
 
Atomun Yapısı
Önceki başlık Sonraki başlık Sayfa başına dön 
1 sayfadaki 1 sayfası
 Similar topics
-
» Psd Nasıl Yapılır?[Resimli]
» Gifli imza yapımı [ByCéma.]
» Undertaker Vickie Guerrero'ya Tombstone (Mezartaşı) Yapıyor!
» TripKolic Ropörtaj

Bu forumun müsaadesi var:Bu forumdaki mesajlara cevap veremezsiniz
İNTER CLUB :: EĞİTİM :: ÖDEV BANKASI-
Buraya geçin: