V bob.
ATOM VA YADRO FIZIKASI ELEMENTLARI.
YADRO ENERGETIKASI
43-§. ATOM TO‘G‘RISIDAGI TASAWURLARNING
EVOLUTSIYASI
XX asming boshlarida fanda atom tuzilishi to‘g‘risida to'g'ri tasawurlar
mavjud emas edi. 1903-yilda ingliz fizigi D.Tomson ichiga elektronlar
«sochilgan», hajmi bo‘yicha musbat zaryadlangan sfera shaklidagi atom
modelini taklif etdi. Bunda elektronlaming manfiy zaryadlari yig‘indisi
sferaning musbat zaryadi bilan kompensatsiyalashadi. Natijada,
atom elektr
jihatdan neytral bo'ladi.
1911
-yilda yana bir ingliz fizigi E.Rezerford
a - zarralar (geliy
yadrolari) ning yupqa metall folgada (qalinligi 1 mkm) sochilishiga oid
tajribalar o‘tkazdi. Tajribalarda shu narsa kuzatildiki, ko'pchilik
a - zarralar
folgadan bir oz og‘ib o ‘tib ketdi, ayrimlari esa (taxminan 10000 dan
bittasi)
90°
dan katta burchakka og‘di. Ba’zi
a - zarralar orqaga «sakrab»
ham ketdi. Bu hodisa atom ichida katta massa bilan bog‘liq bo‘lgan va juda
kichik hajmda to ‘plangan, musbat zaryadlar hosil qilgan kuchli elektr
maydoni mavjudligidan dalolat beradi. Tajriba natijalariga asoslanib,
Rezerford atom ning yadroli modelini (ba’zan,
atomning planetar modeli
deb ham ataladi) taklif etdi. Bu modelga asosan, atom markazida musbat
zaryadli yadro joylashgan bo'lib (yadro o ‘lchami 1 0 15 m), yadroda
atom ning deyarli hamm a massasi mujassamlashgan (atomning o ‘lchami
1 0 10
m). Yadro atrofida aylanma orbita b o ‘ylab
aylanuvchi elektronlar
joylashgan. Atomdagi elektronlar soni elem entlar davriy sistemasidagi
elem entlar tartib raqamiga teng b o ‘ladi.
R ezerfo rd yadro m odeli asosida sochilgan
a — z a rra la rn in g
taqsimlanishining sochilish burchagiga bog‘liqligi formulasini ishlab chiqdi.
Bu ifoda tajribada to'liq tasdiqlandi.
Shuni aytish joizki, Rezerfordning
planetar modeli to ‘liq qaror topguncha qator qiyinchiliklarni boshidan
kechirdi. Bu qiyinchiliklar elektronlaming atomdagi harakati bilan bog‘liq
edi. P la n e ta r m odelga k o ‘ra yadro atro fid a berk o rb ita b o ‘ylab
harakatlanayotgan elektron katta tezlanishga ega bo‘lishi lozim. (M a’lumki,
116
aylanma harakat qilayotgan jismning normal tezlanishi mavjud bo‘ladi.)
Klassik elektrodinamikaga, asosan, bunday elektron elektromagnit nurlanish
chiqarishi va buning natijasida uning energiyasi kamayib borishi tufayli
orbitasi
borgan sari torayib, natijada, u yadroga qulab tushishi kerak.
Vaholanki, atom lar barqarordir. Boshqa qiyinchiligi: bu model atom lar
spektrlarining chiziqligini tushuntirib bera olmadi.
Bu qiyinchiliklami yengish uchun daniyalik fizik Nils Bor 1913-yilda
klassik fizikaga zid boMgan ikkita postulatni ilgari surdi:
1. Atomda elektronlar istalgan orbitalar bo ‘ylab emas, balki m a’lum
kvant shartlarini qanoatlantirgan orbitalarda harakatlanadi. Bunday turg'un
orbitalarda harakatlanayotgan elektronlar tezlanishga ega bo'lsa ham
elektromagnit to ‘lqin nurlantirmaydi.
2. Elektron bir turg'un holatdan boshqasiga o ‘tganda nurlanish
hv
energiya kvanti sifatida chiqariladi yoki yutiladi:
bu yerda,
h —
Plank doimiysi,
n va
m — holatlar tartibi. K o‘plab
o ‘tkazilgan tajribalar, xususan, 1914-yilda Frank va Gers tomonidan amalga
oshirilgan tajriba atom da diskret energetik sathlar mavjudligini tasdiqladi.
Bor o ‘z postulatlariga tayangan holda yaratgan vodorod atom ining
n azariy asi a so sid a , n azariy a n iq la g a n v o d o ro d a to m i sp e k tra l
chiziqlarining chastotasi tajribada aniqlangan qiymatlari bilan mos keldi.
Lekin, bu nazariya v od o ro d d an keyingi a to m —geliy a to m in in g
qonuniyatlarini m utlaqo tu shu n tira olm adi.
Buning asosiy sababi
nazariyaning ichki ziddiyatlaridir. Bor nazariyasining asosiy xislati
shundaki, u mikrodunyo hodisalariga klassik fizika qonunlarini qo'llash
mumkin emasligini ko‘rsatdi. Shuningdek, bu nazariya yarim klassik,
yarim kvant nazariyasi edi.
Shuni aytish joizki, Bor nazariyasi atom
fizikasining rivojlanishida muhim o ‘rin tutadi.
Faqatgina kvant nazariyasi mikrodunyo fizikasini butun tafsiloti bilan
tushuntirib bera oldi.
