დისპერსიის ელემენტი და ნაწილაკების გამოცდილება. რეზერფორდის ალფა ნაწილაკების გაფანტვის ექსპერიმენტი (მოკლედ)

შესავალი

ატომები, რომლებიც თავდაპირველად ითვლებოდა განუყოფლად, რთული სისტემებია. მათ აქვთ პროტონებისა და ნეიტრონების მასიური ბირთვი, რომლის გარშემოც ელექტრონები მოძრაობენ ცარიელ სივრცეში. ატომები ძალიან მცირეა - მათი ზომებია დაახლოებით 10–10–10–9 მ, ხოლო ბირთვის ზომები ჯერ კიდევ დაახლოებით 100000–ჯერ მცირეა (10–15–10–14 მ). აქედან გამომდინარე, ატომების „დანახვა“ შესაძლებელია მხოლოდ ირიბად, ძალიან მაღალი გადიდების მქონე სურათზე (მაგალითად, საველე ემისიის პროექტორის გამოყენებით). მაგრამ ამ შემთხვევაშიც კი, ატომები დეტალურად არ ჩანს. მათი შინაგანი სტრუქტურის შესახებ ჩვენი ცოდნა ეფუძნება უზარმაზარ ექსპერიმენტულ მონაცემებს, რაც ირიბად, მაგრამ დამაჯერებლად ადასტურებს ზემოთხსენებულს. ატომის სტრუქტურის შესახებ იდეები რადიკალურად შეიცვალა მე-20 საუკუნეში. ახალი თეორიული იდეებისა და ექსპერიმენტული მონაცემების გავლენით. ატომის ბირთვის შინაგანი სტრუქტურის აღწერაში ჯერ კიდევ არის გადაუჭრელი კითხვები, რომლებიც ინტენსიური კვლევის საგანია. შემდეგი სექციები ასახავს ატომის მთლიან სტრუქტურაზე იდეების განვითარების ისტორიას; ცალკე სტატია ეძღვნება ბირთვის სტრუქტურას (ATOMIC NUCLEUS STRUCTURE), ვინაიდან ეს იდეები ძირითადად დამოუკიდებლად განვითარდა. ატომის გარე გარსების შესასწავლად საჭირო ენერგია შედარებით მცირეა, თერმული ან ქიმიური ენერგიის რიგითობით. ამ მიზეზით, ელექტრონები ექსპერიმენტულად აღმოაჩინეს ბირთვის აღმოჩენამდე დიდი ხნით ადრე. ბირთვი, მიუხედავად მისი მცირე ზომისა, ძალიან მჭიდროდ არის შეკრული, ამიტომ მისი განადგურება და შესწავლა შესაძლებელია მხოლოდ მილიონჯერ უფრო ინტენსიური ძალების დახმარებით, ვიდრე ატომებს შორის მოქმედი ძალები. ბირთვის შიდა სტრუქტურის გაგების სწრაფი პროგრესი მხოლოდ ნაწილაკების ამაჩქარებლების გამოჩენით დაიწყო. ეს არის უზარმაზარი განსხვავება ზომაში და შემაკავშირებელ ენერგიაში, რაც საშუალებას გვაძლევს განვიხილოთ ატომის სტრუქტურა მთლიანობაში ბირთვის სტრუქტურისგან განცალკევებით. ატომის ზომაზე და მის მიერ დაკავებულ ცარიელ სივრცეზე წარმოდგენისთვის, განიხილეთ ატომები, რომლებიც ქმნიან წყლის წვეთს 1 მმ დიამეტრით. თუ თქვენ გონებრივად გააფართოვებთ ამ წვეთს დედამიწის ზომამდე, მაშინ წყლის მოლეკულაში შემავალი წყალბადის და ჟანგბადის ატომები იქნება 1-2 მ დიამეტრი საიდანაც იყო მხოლოდ 0,01 მმ .

Მთავარი ნაწილი

ᲛᲔ. ატომების სტრუქტურის შესახებ იდეების ევოლუცია

ატომის რთული სტრუქტურის აღმოჩენა ყველაზე მნიშვნელოვანი ეტაპია თანამედროვე ფიზიკის განვითარებაში. ატომური სტრუქტურის რაოდენობრივი თეორიის შექმნის პროცესში, რამაც შესაძლებელი გახადა ატომური სისტემების ახსნა, ჩამოყალიბდა ახალი იდეები მიკრონაწილაკების თვისებების შესახებ, რომლებიც აღწერილია კვანტური მექანიკით.

ატომების, როგორც ნივთიერებების განუყოფელი უმცირესი ნაწილაკების იდეა, როგორც ზემოთ აღინიშნა, გაჩნდა ძველ დროში (დემოკრიტე, ეპიკურუსი, ლუკრეციუსი). შუა საუკუნეებში ატომების დოქტრინამ, როგორც მატერიალისტური, არ მიიღო აღიარება. მე-18 საუკუნის დასაწყისისთვის. ატომური თეორია სულ უფრო მეტ პოპულარობას იძენს. ამ დროისთვის ფრანგი ქიმიკოსის ა.ლავუაზიეს (1743–1794), დიდი რუსი მეცნიერის მ.ვ. ლომონოსოვმა და ინგლისელმა ქიმიკოსმა და ფიზიკოსმა დ. დალტონმა (1766–1844) დაამტკიცეს ატომების არსებობის რეალობა. თუმცა, ამ დროს ატომების შინაგანი სტრუქტურის საკითხი არც კი დადგა, რადგან ატომები განუყოფლად ითვლებოდა.

ატომური თეორიის განვითარებაში დიდი როლი შეასრულა გამოჩენილმა რუსმა ქიმიკოსმა დ.ი. მენდელეევმა, რომელმაც 1869 წელს შეიმუშავა ელემენტების პერიოდული სისტემა, რომელშიც პირველად დაისვა საკითხი ატომების ერთიანი ბუნების შესახებ მეცნიერულ საფუძველზე. მე-19 საუკუნის მეორე ნახევარში. ექსპერიმენტულად დადასტურდა, რომ ელექტრონი ნებისმიერი ნივთიერების ერთ-ერთი მთავარი ნაწილია. ამ დასკვნებმა, ისევე როგორც მრავალრიცხოვანმა ექსპერიმენტულმა მონაცემებმა განაპირობა ის, რომ მე-20 საუკუნის დასაწყისში. სერიოზულად წამოიჭრა ატომის სტრუქტურის საკითხი.

ყველა ქიმიურ ელემენტს შორის ბუნებრივი კავშირის არსებობა, რომელიც ნათლად არის გამოხატული მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში, ვარაუდობს, რომ ყველა ატომის სტრუქტურა ეფუძნება საერთო თვისებას: ისინი ყველა ერთმანეთთან მჭიდრო კავშირშია.

თუმცა მე-19 საუკუნის ბოლომდე. ქიმიაში ჭარბობდა მეტაფიზიკური რწმენა, რომ ატომი არის მარტივი მატერიის უმცირესი ნაწილაკი, მატერიის გაყოფის საბოლოო ზღვარი. ყველა ქიმიური გარდაქმნის დროს მხოლოდ მოლეკულები ნადგურდება და ხელახლა იქმნება, ხოლო ატომები უცვლელი რჩება და არ შეიძლება დაიყოს პატარა ნაწილებად.

დიდი ხნის განმავლობაში, ატომის სტრუქტურის შესახებ სხვადასხვა ვარაუდი არ დასტურდებოდა არცერთი ექსპერიმენტული მონაცემით. მხოლოდ XIX საუკუნის ბოლოს. გაკეთდა აღმოჩენები, რომლებმაც აჩვენეს ატომის სტრუქტურის სირთულე და ზოგიერთი ატომის სხვებად გარდაქმნის შესაძლებლობა გარკვეულ პირობებში. ამ აღმოჩენებზე დაყრდნობით, ატომის სტრუქტურის დოქტრინამ სწრაფად დაიწყო განვითარება.

ატომების რთული სტრუქტურის პირველი არაპირდაპირი მტკიცებულება იქნა მიღებული კათოდური სხივების შესწავლით, რომლებიც წარმოიქმნება ელექტრული განმუხტვის დროს ძალზე იშვიათი აირებში. ამ სხივების თვისებების შესწავლამ მიგვიყვანა დასკვნამდე, რომ ისინი წარმოადგენს პაწაწინა ნაწილაკების ნაკადს, რომლებიც ატარებენ უარყოფით ელექტრულ მუხტს და დაფრინავენ სინათლის სიჩქარესთან მიახლოებული სიჩქარით. სპეციალური ტექნიკის გამოყენებით შესაძლებელი გახდა კათოდური ნაწილაკების მასის და მათი მუხტის სიდიდის დადგენა და იმის გარკვევა, რომ ისინი არ არიან დამოკიდებული არც მილში დარჩენილი გაზის ბუნებაზე და არც იმ ნივთიერებაზე, საიდანაც ელექტროდები. მზადდება ან სხვა ექსპერიმენტულ პირობებში. უფრო მეტიც, კათოდური ნაწილაკები ცნობილია მხოლოდ დამუხტულ მდგომარეობაში და არ შეიძლება მათი მუხტის მოცილება და ელექტრულად ნეიტრალურ ნაწილაკებად გადაქცევა: ელექტრული მუხტი მათი ბუნების არსია. ეს ნაწილაკები, სახელწოდებით ელექტრონები, აღმოაჩინა 1897 წელს ინგლისელმა ფიზიკოსმა ჯ.ტომსონმა.

ატომის სტრუქტურის შესწავლა პრაქტიკულად დაიწყო 1897-1898 წლებში, მას შემდეგ, რაც საბოლოოდ დადგინდა კათოდური სხივების ბუნება, როგორც ელექტრონების ნაკადი და დადგინდა ელექტრონის მუხტი და მასა. ტომსონმა შემოგვთავაზა ატომის პირველი მოდელი, რომელიც წარმოადგენდა ატომს, როგორც მატერიის გროვას დადებითი ელექტრული მუხტით, რომელშიც იმდენი ელექტრონი არის გადანაწილებული, რომ იგი აქცევს მას ელექტრულად ნეიტრალურ წარმონაქმნად. ამ მოდელში ვარაუდობდნენ, რომ გარე გავლენის გავლენის ქვეშ ელექტრონებს შეეძლოთ რხევა, ანუ აჩქარებული სიჩქარით მოძრაობა. როგორც ჩანს, ამან შესაძლებელი გახადა კითხვებზე პასუხის გაცემა მატერიის ატომების მიერ სინათლის და რადიოაქტიური ნივთიერებების ატომების მიერ გამა სხივების გამოსხივების შესახებ.

ტომსონის ატომის მოდელი არ ითვალისწინებდა დადებითად დამუხტულ ნაწილაკებს ატომის შიგნით. მაგრამ როგორ შეგვიძლია ავხსნათ დადებითად დამუხტული ალფა ნაწილაკების გამოსხივება რადიოაქტიური ნივთიერებებით? ტომსონის ატომურმა მოდელმა სხვა კითხვებზე პასუხი არ გასცა.

1911 წელს ინგლისელმა ფიზიკოსმა ე.რეზერფორდმა აირებსა და სხვა ნივთიერებებში ალფა ნაწილაკების მოძრაობის შესწავლისას აღმოაჩინა ატომის დადებითად დამუხტული ნაწილი. შემდგომ უფრო საფუძვლიანმა კვლევებმა აჩვენა, რომ როდესაც პარალელური სხივების სხივი გადის გაზის ფენებში ან თხელი ლითონის ფირფიტაზე, აღარ ჩნდება პარალელური სხივები, არამედ გარკვეულწილად განსხვავებულები: ალფა ნაწილაკები მიმოფანტულია, ანუ ისინი გადახრის საწყისი გზიდან. გადახრის კუთხეები მცირეა, მაგრამ ყოველთვის არის მცირე რაოდენობის ნაწილაკები (დაახლოებით ერთი რამდენიმე ათასიდან), რომლებიც ძალიან ძლიერად არიან გადახრილი. ზოგიერთი ნაწილაკი ისე იყრება უკან, თითქოს გაუღწეველ ბარიერს შეექმნა. ეს არ არის ელექტრონები - მათი მასა ბევრად ნაკლებია ალფა ნაწილაკების მასაზე. გადახრა შეიძლება მოხდეს დადებით ნაწილაკებთან შეჯახებისას, რომელთა მასა იგივე რიგისაა, როგორც ალფა ნაწილაკების მასა. ამ მოსაზრებებიდან გამომდინარე, რეზერფორდმა შემოგვთავაზა ატომის სტრუქტურის შემდეგი დიაგრამა.

ატომის ცენტრში არის დადებითად დამუხტული ბირთვი, რომლის გარშემოც ელექტრონები ბრუნავენ სხვადასხვა ორბიტაზე. მათი ბრუნვის დროს წარმოქმნილი ცენტრიდანული ძალა დაბალანსებულია ბირთვსა და ელექტრონებს შორის მიზიდულობით, რის შედეგადაც ისინი რჩებიან ბირთვიდან გარკვეულ მანძილზე. ვინაიდან ელექტრონის მასა უმნიშვნელოა, ატომის თითქმის მთელი მასა კონცენტრირებულია მის ბირთვში. ბირთვისა და ელექტრონების წილი, რომელთა რაოდენობაც შედარებით მცირეა, ატომური სისტემის მიერ დაკავებული მთლიანი სივრცის მხოლოდ უმნიშვნელო ნაწილს შეადგენს.

რეზერფორდის მიერ შემოთავაზებული ატომის სტრუქტურის დიაგრამა, ან, როგორც ჩვეულებრივ ამბობენ, ატომის პლანეტარული მოდელი, ადვილად ხსნის ალფა ნაწილაკების გადახრის მოვლენებს. მართლაც, ბირთვისა და ელექტრონების ზომა უკიდურესად მცირეა მთელი ატომის ზომასთან შედარებით, რაც განისაზღვრება ბირთვიდან ყველაზე შორს მყოფი ელექტრონების ორბიტებით, ამიტომ ალფა ნაწილაკების უმეტესობა ატომებში დაფრინავს შესამჩნევი გადახრის გარეშე. მხოლოდ იმ შემთხვევებში, როდესაც ალფა ნაწილაკი ძალიან ახლოს არის ბირთვთან, ელექტრული მოგერიება იწვევს მას თავდაპირველი გზიდან მკვეთრად გადახრას. ამრიგად, ალფა ნაწილაკების გაფანტვის შესწავლამ საფუძველი ჩაუყარა ატომის ბირთვულ თეორიას.

II. ბორის პოსტულატები

ატომის პლანეტურმა მოდელმა შესაძლებელი გახადა აეხსნა ექსპერიმენტების შედეგები მატერიის ალფა ნაწილაკების გაფანტვაზე, მაგრამ წარმოიშვა ფუნდამენტური სირთულეები ატომების სტაბილურობის დასაბუთებაში. ატომის თვისობრივად ახალი - კვანტური - თეორიის აგების პირველი მცდელობა 1913 წელს განხორციელდა ნილს ბორის მიერ. მან მიზნად დაისახა ხაზოვანი სპექტრების ემპირიული კანონების, ატომის რეზერფორდის ბირთვული მოდელის და სინათლის ემისიის და შთანთქმის კვანტური ბუნების ერთ მთლიანობაში დაკავშირება. ბორმა თავისი თეორია დააფუძნა რეზერფორდის ბირთვულ მოდელზე. მან შესთავაზა, რომ ელექტრონები მოძრაობდნენ ბირთვის გარშემო წრიულ ორბიტებში. წრიულ მოძრაობას, თუნდაც მუდმივი სიჩქარით, აქვს აჩქარება. მუხტის ეს დაჩქარებული მოძრაობა უდრის ალტერნატიულ დენს, რომელიც ქმნის ცვალებად ელექტრომაგნიტურ ველს სივრცეში. ენერგია იხარჯება ამ ველის შესაქმნელად. ველის ენერგია შეიძლება შეიქმნას ელექტრონის ბირთვთან კულონის ურთიერთქმედების ენერგიის გამო. შედეგად, ელექტრონი უნდა მოძრაობდეს სპირალურად და დაეცეს ბირთვს. თუმცა, გამოცდილება აჩვენებს, რომ ატომები ძალიან სტაბილური წარმონაქმნებია. აქედან გამომდინარეობს, რომ კლასიკური ელექტროდინამიკის შედეგები, რომელიც დაფუძნებულია მაქსველის განტოლებებზე, არ გამოიყენება შიდაატომურ პროცესებზე. აუცილებელია ახალი შაბლონების მოძიება. ბორმა ატომის თეორია შემდეგ პოსტულატებზე დააფუძნა.

ბორის პირველი პოსტულატი(სტაციონარული მდგომარეობების პოსტულატი): ატომში არის სტაციონარული (დროის მიხედვით არ იცვლება) მდგომარეობები, რომლებშიც ის არ ასხივებს ენერგიას. ატომის სტაციონარული მდგომარეობა შეესაბამება სტაციონარულ ორბიტებს, რომლებზეც ელექტრონები მოძრაობენ. სტაციონარულ ორბიტებში ელექტრონების მოძრაობას არ ახლავს ელექტრომაგნიტური ტალღების გამოსხივება.ეს პოსტულატი ეწინააღმდეგება კლასიკურ თეორიას. ატომის სტაციონარულ მდგომარეობაში, ელექტრონს, რომელიც მოძრაობს წრიულ ორბიტაზე, უნდა ჰქონდეს კუთხური იმპულსის დისკრეტული კვანტური მნიშვნელობები.

ბორის მეორე პოსტულატი(სიხშირის წესი): როდესაც ელექტრონი ერთი სტაციონარული ორბიტიდან მეორეზე გადადის, ენერგიით ერთი ფოტონი გამოიყოფა (შეიწოვება)

უდრის შესაბამისი სტაციონარული მდგომარეობების ენერგიებს შორის სხვაობას (En და Em არის, შესაბამისად, ატომის სტაციონარული მდგომარეობების ენერგია გამოსხივება/შთანთქმამდე და შემდეგ).ელექტრონის გადასვლა სტაციონარული ორბიტის რიცხვიდან m სტაციონარული ორბიტის რიცხვზე ნშეესაბამება ატომის ენერგიით მდგომარეობიდან გადასვლას ემენერგიით En (ნახ. 1) მდგომარეობაში.

ნახ.1. ბორის პოსტულატების ახსნა-განმარტებამდე

рEn>Em ფოტონის ემისია ხდება (ატომის გადასვლა უფრო მაღალი ენერგიით მდგომარეობიდან უფრო დაბალი ენერგიის მდგომარეობაში, ანუ ელექტრონის გადასვლა ბირთვიდან უფრო შორეული ორბიტიდან უფრო ახლოს), En-ზე.<Еm – его поглощение (переход атома в состояние с большей энергией, т. е, переход электрона на более удаленную от ядра орбиту). Набор возможных дискретных частот კვანტური გადასვლები და განსაზღვრავს ატომის ხაზის სპექტრს. ბორის თეორიამ ბრწყინვალედ ახსნა წყალბადის ექსპერიმენტულად დაკვირვებული ხაზის სპექტრი. წყალბადის ატომის თეორიის წარმატებები მიღწეული იქნა კლასიკური მექანიკის ფუნდამენტური პრინციპების მიტოვების ფასად, რომელიც უპირობოდ მოქმედებს 200 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში. ამიტომ, ბორის პოსტულატების მართებულობის პირდაპირ ექსპერიმენტულ მტკიცებულებას, განსაკუთრებით პირველს - სტაციონარული მდგომარეობების არსებობის შესახებ - დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა. მეორე პოსტულატი შეიძლება ჩაითვალოს ენერგიის კონსერვაციის კანონისა და ფოტონების არსებობის შესახებ ჰიპოთეზის შედეგად. გერმანელმა ფიზიკოსებმა დ. ფრანკმა და გ. ჰერცმა, რომლებიც სწავლობდნენ ელექტრონების შეჯახებას გაზის ატომებთან შეფერხების პოტენციალის მეთოდის გამოყენებით (1913), ექსპერიმენტულად დაადასტურეს სტაციონარული მდგომარეობების არსებობა და ატომური ენერგიის მნიშვნელობების დისკრეტულობა. ბორის კონცეფციის უდავო წარმატების მიუხედავად წყალბადის ატომთან მიმართებაში, რისთვისაც შესაძლებელი გახდა სპექტრის რაოდენობრივი თეორიის აგება, შეუძლებელი იყო ჰელიუმის ატომისთვის მსგავსი თეორიის შექმნა წყალბადის გვერდით ბორის საფუძველზე. იდეები. ჰელიუმის ატომთან და უფრო რთულ ატომებთან დაკავშირებით, ბორის თეორიამ საშუალება მოგვცა გამოგვეტანა მხოლოდ თვისებრივი (თუმცა ძალიან მნიშვნელოვანი) დასკვნები. გარკვეული ორბიტების იდეა, რომლებზეც ელექტრონი მოძრაობს ბორის ატომში, ძალიან პირობითი აღმოჩნდა. სინამდვილეში, ელექტრონების მოძრაობას ატომში მცირე საერთო აქვს ორბიტაზე პლანეტების მოძრაობასთან. ამჟამად, კვანტური მექანიკის დახმარებით, შესაძლებელია უამრავ კითხვაზე პასუხის გაცემა ნებისმიერი ელემენტის ატომების სტრუქტურასა და თვისებებთან დაკავშირებით.

III. ატომის ბირთვის სტრუქტურა

ატომის ბირთვის სტრუქტურა

ნუკლეონის დონე

დაახლოებით 20 წლის შემდეგ, რაც რეზერფორდმა "აღმოაჩინა" მისი ბირთვი ატომის სიღრმეში, აღმოაჩინეს ნეიტრონი - ნაწილაკი ყველა მისი თვისებით იგივეა, რაც წყალბადის ატომის ბირთვი - პროტონი, მაგრამ მხოლოდ ელექტრული მუხტის გარეშე. ნეიტრონი ძალზე მოსახერხებელი აღმოჩნდა ბირთვების შიგნიდან გამოსაკვლევად. ვინაიდან ის ელექტრული ნეიტრალურია, ბირთვის ელექტრული ველი არ მოგერიებს მას - შესაბამისად, ნელი ნეიტრონებიც კი ადვილად უახლოვდებიან ბირთვს იმ დისტანციებზე, რომლებზეც ბირთვული ძალები იწყებენ გამოვლენას. ნეიტრონის აღმოჩენის შემდეგ მიკროსამყაროს ფიზიკა წინ გადახტებით და საზღვრებით წავიდა.

ნეიტრონის აღმოჩენიდან მალევე, ორმა თეორიულმა ფიზიკოსმა - გერმანელმა ვერნერ ჰაიზენბერგმა და საბჭოთა დიმიტრი ივანენკომ წამოაყენეს ჰიპოთეზა, რომ ატომის ბირთვი შედგება ნეიტრონებისა და პროტონებისგან. მასზეა დაფუძნებული ბირთვის სტრუქტურის თანამედროვე გაგება.

პროტონები და ნეიტრონები გაერთიანებულია სიტყვით ნუკლეონი. პროტონები არის ელემენტარული ნაწილაკები, რომლებიც წარმოადგენენ ყველაზე მსუბუქი ქიმიური ელემენტის - წყალბადის ატომების ბირთვებს. ბირთვში პროტონების რაოდენობა ტოლია ელემენტის ატომურ რიცხვს პერიოდულ სისტემაში და აღინიშნება Z (ნეიტრონების რაოდენობა - N). პროტონს აქვს დადებითი ელექტრული მუხტი, რომელიც უდრის ელემენტარული ელექტრული მუხტის აბსოლუტურ მნიშვნელობას. ის დაახლოებით 1836-ჯერ უფრო მძიმეა ვიდრე ელექტრონი. პროტონი შედგება ორი ზემო კვარკისგან მუხტით Q = + 2/3 და ერთი d-კვარკისგან Q = – 1/3, რომლებიც დაკავშირებულია გლუონური ველით. მას აქვს 10-15 მ რიგის საბოლოო ზომები, თუმცა არ შეიძლება წარმოვიდგინოთ როგორც მყარი ბურთი, ის უფრო წააგავს ღრუბელს ბუნდოვანი საზღვრით, რომელიც შედგება შექმნილი და განადგურებული ვირტუალური ნაწილაკებისგან.

ნეიტრონის ელექტრული მუხტი არის 0, მისი მასა დაახლოებით 940 მევ. ნეიტრონი შედგება ერთი u-კვარკისა და ორი d-კვარკისგან. ეს ნაწილაკი სტაბილურია მხოლოდ სტაბილური ატომური ბირთვების შემადგენლობაში, თავისუფალი ნეიტრონი იშლება ელექტრონად, პროტონად და ელექტრონულ ანტინეიტრინად. ნეიტრონის ნახევარგამოყოფის პერიოდი (დრო, რომელიც სჭირდება ნეიტრონების საწყისი რაოდენობის ნახევარს დაშლას) არის დაახლოებით 12 წუთი. მატერიაში ნეიტრონები თავისუფალ ფორმაში კიდევ უფრო ნაკლებ დროში არსებობენ ბირთვების მიერ მათი ძლიერი შთანთქმის გამო. პროტონის მსგავსად, ნეიტრონი მონაწილეობს ყველა სახის ურთიერთქმედებაში, მათ შორის ელექტრომაგნიტურში: ზოგადი ნეიტრალიტეტით, რთული შიდა სტრუქტურის გამო, მასში ელექტრული დენები არსებობს.

ბირთვში ნუკლეონები შეკრულია სპეციალური სახის ძალით - ბირთვული. მათი ერთ-ერთი დამახასიათებელი მახასიათებელია ხანმოკლე მოქმედება: 10-15 მ ან ნაკლები დისტანციებზე ისინი აღემატება ნებისმიერ სხვა ძალებს, რის შედეგადაც ნუკლეონები არ იშლება მსგავსი დამუხტული პროტონების ელექტროსტატიკური მოგერიების გავლენით. . დიდ დისტანციებზე ბირთვული ძალები ძალიან სწრაფად იკლებს ნულამდე.

ბირთვული ძალების მოქმედების მექანიზმი ეფუძნება იმავე პრინციპს, როგორც ელექტრომაგნიტური ძალები - ურთიერთქმედების ობიექტების გაცვლას ვირტუალურ ნაწილაკებთან.

ვირტუალური ნაწილაკები კვანტურ თეორიაში არის ნაწილაკები, რომლებსაც აქვთ იგივე კვანტური რიცხვები (სპინი, ელექტრული და ბარიონის მუხტები და ა.შ.), როგორც შესაბამის რეალურ ნაწილაკებს, მაგრამ რომლებისთვისაც ჩვეულებრივი კავშირი ენერგიას, იმპულსსა და მასას შორის არ არის დაცული.

IV. რეზერფორდის ექსპერიმენტები

მაგნიტურ ველში რადიოაქტიური გამოსხივების ნაკადი იშლება 3 კომპონენტად: ალფა სხივები, ბეტა სხივები და გამა სხივები.

რადიოაქტიურობის ფენომენი მიუთითებდა ატომის რთულ სტრუქტურაზე

დასკვნა

დასასრულს მივდივართ დასკვნამდე, რომ რეზერფორდ-ბორის კონცეფცია უკვე მეტია, ვიდრე აბსოლუტური ჭეშმარიტების ნაწილაკები, თუმცა ფიზიკის შემდგომმა განვითარებამ ამ კონცეფციაში ბევრი შეცდომა გამოავლინა. აბსოლუტურად სწორი ცოდნის კიდევ უფრო დიდი ნაწილი შეიცავს ატომის კვანტურ მექანიკურ თეორიას.

ატომის რთული სტრუქტურის აღმოჩენა იყო მთავარი მოვლენა ფიზიკაში, რადგან უარყო კლასიკური ფიზიკის იდეები ატომების, როგორც მატერიის მყარი და განუყოფელი სტრუქტურული ერთეულების შესახებ.

ლაზერები

რადიაციის კვანტური თეორიის საფუძველზე აშენდა რადიოტალღების კვანტური გენერატორები და ხილული სინათლის კვანტური გენერატორები - ლაზერები. ლაზერები წარმოქმნიან ძალიან მაღალი სიმძლავრის თანმიმდევრულ გამოსხივებას. ლაზერული გამოსხივება ძალიან ფართოდ გამოიყენება მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სხვადასხვა სფეროში, მაგალითად, კოსმოსში კომუნიკაციისთვის, ინფორმაციის ჩაწერისა და შესანახად (ლაზერული დისკები) და შედუღებისთვის, მედიცინაში.

სპექტრები

ბორის თეორიამ შესაძლებელი გახადა ხაზოვანი სპექტრების არსებობის ახსნა.
ფორმულა (1) იძლევა ხარისხობრივ წარმოდგენას იმის შესახებ, თუ რატომ არის გაფორმებული ატომური ემისია და შთანთქმის სპექტრები. სინამდვილეში, ატომს შეუძლია ასხივოს მხოლოდ იმ სიხშირის ტალღები, რომლებიც შეესაბამება ენერგიის მნიშვნელობების განსხვავებებს. E 1 , E 2 , . . . , ე ნ ,. . სწორედ ამიტომ, ატომების ემისიის სპექტრი შედგება ცალკე განლაგებული მკვეთრი ნათელი ხაზებისგან. ამავდროულად, ატომს შეუძლია შთანთქას არა რომელიმე ფოტონი, არამედ მხოლოდ ერთი ენერგიით hνრაც ზუსტად უდრის განსხვავებას E n − ე კორი დაშვებული ენერგეტიკული ღირებულება E nდა ე კ. უფრო მაღალ ენერგეტიკულ მდგომარეობაში გადასვლა E nატომები შთანთქავენ ზუსტად იმავე ფოტონებს, რომელთა გამოსხივებაც შეუძლიათ თავდაპირველ მდგომარეობაში საპირისპირო გადასვლის დროს. ე კ. მარტივად რომ ვთქვათ, ატომები უწყვეტი სპექტრიდან იღებენ იმ ხაზებს, რომლებსაც ისინი თავად ასხივებენ; სწორედ ამიტომაა, რომ ცივი ატომური გაზის შთანთქმის სპექტრის მუქი ხაზები განლაგებულია ზუსტად იმ ადგილებში, სადაც განლაგებულია იმავე გაზის ემისიის სპექტრის ნათელი ხაზები გაცხელებულ მდგომარეობაში.

უწყვეტი სპექტრის წყალბადის ემისიის სპექტრი წყალბადის შთანთქმის სპექტრი

ბერძნულიდან თარგმნილი სიტყვა "ატომი" ნიშნავს "განუყოფელს". დიდი ხნის განმავლობაში, მე-20 საუკუნის დასაწყისამდე, ატომი ნიშნავდა მატერიის უმცირეს განუყოფელ ნაწილაკებს. მე-20 საუკუნის დასაწყისისთვის. მეცნიერებამ დააგროვა მრავალი ფაქტი, რომელიც მიუთითებს ატომების რთულ სტრუქტურაზე.

დიდი პროგრესი ატომების სტრუქტურის შესწავლაში მიღწეული იქნა ინგლისელი მეცნიერის ერნესტ რეზერფორდის ექსპერიმენტებში ალფა ნაწილაკების გაფანტვაზე მატერიის თხელ ფენებში გავლისას. ამ ექსპერიმენტებში რადიოაქტიური ნივთიერებით გამოსხივებული α ნაწილაკების ვიწრო სხივი მიმართული იყო თხელი ოქროს ფოლგისკენ. კილიტას მიღმა ეკრანი იყო განთავსებული, რომელსაც შეეძლო ბრწყინავდეს სწრაფი ნაწილაკების ზემოქმედების ქვეშ. აღმოჩნდა, რომ α-ნაწილაკების უმეტესობა ფოლგაში გავლის შემდეგ გადახრის სწორხაზოვან გავრცელებას, ანუ იფანტება და ზოგიერთი α-ნაწილაკი საერთოდ უკან იყრება. რეზერფორდმა α-ნაწილაკების გაფანტვა იმით ახსნა, რომ დადებითი მუხტი არ არის ერთნაირად განაწილებული 10 -10 მ რადიუსის მქონე ბურთში, როგორც ადრე ვივარაუდეთ, მაგრამ კონცენტრირებულია ატომის ცენტრალურ ნაწილში - ატომის ბირთვში. ბირთვთან გავლისას დადებითი მუხტის მქონე a- ნაწილაკი მისგან მოიგერიება და როდესაც ის ბირთვს ეჯახება, საპირისპირო მიმართულებით უკან იხევს. ასე იქცევიან ნაწილაკები, რომლებსაც აქვთ ერთი და იგივე მუხტი, შესაბამისად, არის ატომის ცენტრალური დადებითად დამუხტული ნაწილი, რომელშიც კონცენტრირებულია ატომის მნიშვნელოვანი მასა. გამოთვლებმა აჩვენა, რომ ექსპერიმენტების ასახსნელად აუცილებელია ატომური ბირთვის რადიუსის მიახლოებით 10-15 მ.

რეზერფორდმა თქვა, რომ ატომი პლანეტარული სისტემის მსგავსი იყო. ატომის სტრუქტურის რეზერფორდის მოდელის არსი შემდეგია: ატომის ცენტრში არის დადებითად დამუხტული ბირთვი, რომელშიც მთელი მასა კონცენტრირებულია ბირთვის გარშემო წრიულ ორბიტებზე დიდ დისტანციებზე (როგორც პლანეტები მზის გარშემო). ბირთვის მუხტი ემთხვევა პერიოდულ სისტემაში ქიმიური ელემენტის რაოდენობას.

h არის პლანკის მუდმივი.

1. ბერძნულიდან თარგმნილი სიტყვა „ატომი“ ნიშნავს „განუყოფელს“. დიდი ხნის განმავლობაში, მე-20 საუკუნის დასაწყისამდე, ატომი ნიშნავდა მატერიის უმცირეს განუყოფელ ნაწილაკებს. მე-20 საუკუნის დასაწყისისთვის. მეცნიერებამ დააგროვა მრავალი ფაქტი, რომელიც მიუთითებს ატომების რთულ სტრუქტურაზე.

დიდი წინსვლა ატომების სტრუქტურის შესწავლაში მიღწეული იქნა ინგლისელი მეცნიერის ერნესტ რეზერფორდის ექსპერიმენტებში ალფა ნაწილაკების გაფანტვაზე მატერიის თხელ ფენებში გავლისას. ამ ექსპერიმენტებში რადიოაქტიური ნივთიერებით გამოსხივებული ალფა ნაწილაკების ვიწრო სხივი მიმართული იყო თხელი ოქროს ფოლგაზე. კილიტას მიღმა ეკრანი იყო განთავსებული, რომელსაც შეეძლო ბრწყინავდეს სწრაფი ნაწილაკების ზემოქმედების ქვეშ. აღმოჩნდა, რომ α-ნაწილაკების უმეტესობა გადახრის სწორხაზოვან გავრცელებას ფოლგაში გავლის შემდეგ, ანუ ისინი იფანტება და ზოგიერთი α-ნაწილაკი ზოგადად უკან იყრება. რეზერფორდმა ალფა ნაწილაკების გაფანტვა იმით ახსნა, რომ დადებითი მუხტი არ არის ერთნაირად განაწილებული 10^~10 მ რადიუსის მქონე ბურთში, როგორც ადრე ვივარაუდეთ, მაგრამ კონცენტრირებულია ატომის ცენტრალურ ნაწილში - ატომის ბირთვში. ბირთვთან გავლისას დადებითი მუხტის მქონე a- ნაწილაკი მისგან მოიგერიება და როდესაც ის ბირთვს ეჯახება, საპირისპირო მიმართულებით უკან იხევს. ასე იქცევიან ნაწილაკები, რომლებსაც აქვთ ერთი და იგივე მუხტი, შესაბამისად, არის ატომის ცენტრალური დადებითად დამუხტული ნაწილი, რომელშიც კონცენტრირებულია ატომის მნიშვნელოვანი მასა. გამოთვლებმა აჩვენა, რომ ექსპერიმენტების ასახსნელად აუცილებელია ატომის ბირთვის რადიუსი დაახლოებით 10^~15 მ.

ატომის სტრუქტურის რეზერფორდის პლანეტარული მოდელი ვერ ახსნიდა მთელ რიგ ცნობილ ფაქტებს: მუხტის მქონე ელექტრონი უნდა მოხვდეს ბირთვზე კულონის მიზიდულობის ძალების გამო, ხოლო ატომი სტაბილური სისტემაა; წრიულ ორბიტაზე მოძრაობისას, ბირთვთან მიახლოებისას, ატომში ელექტრონი უნდა ასხივებდეს ყველა შესაძლო სიხშირის ელექტრომაგნიტურ ტალღებს, ანუ გამოსხივებულ შუქს უნდა ჰქონდეს უწყვეტი სპექტრი, მაგრამ პრაქტიკაში შედეგი განსხვავებულია: ატომების ელექტრონები ასხივებენ სინათლეს. რომელსაც აქვს ხაზის სპექტრი. დანიელი ფიზიკოსი ნილიე ბორი იყო პირველი, ვინც სცადა ატომური სტრუქტურის პლანეტარული ბირთვული მოდელის წინააღმდეგობების გადაჭრა.

ბორმა თავისი თეორია ორ პოსტულატს დააფუძნა. პირველი პოსტულატი: ატომური სისტემა შეიძლება იყოს მხოლოდ სპეციალურ სტაციონარულ ან კვანტურ მდგომარეობებში, რომელთაგან თითოეულს აქვს საკუთარი ენერგია; სტაციონარულ მდგომარეობაში ატომი არ ასხივებს ეს ნიშნავს, რომ ელექტრონი (მაგალითად, წყალბადის ატომში) შეიძლება განთავსდეს რამდენიმე კარგად განსაზღვრულ ორბიტაზე. თითოეული ელექტრონის ორბიტა შეესაბამება ძალიან სპეციფიკურ ენერგიას.

მეორე პოსტულატი: ერთი სტაციონარული მდგომარეობიდან მეორეზე გადასვლისას ელექტრომაგნიტური გამოსხივების კვანტი გამოიყოფა ან შეიწოვება. ფოტონის ენერგია უდრის განსხვავებას ატომის ენერგიას შორის ორ მდგომარეობაში: , სადაც

h არის პლანკის მუდმივი.

როდესაც ელექტრონი ახლომდებარე ორბიტიდან უფრო შორეულ ორბიტაზე გადადის, ატომური სისტემა შთანთქავს ენერგიის კვანტს. როდესაც ელექტრონი მოძრაობს უფრო შორეული ორბიტიდან ბირთვთან შედარებით უფრო ახლო ორბიტაზე, ატომური სისტემა ასხივებს ენერგეტიკულ კვანტს.

მეცნიერებაში დიდი ხნის განმავლობაში ითვლებოდა, რომ ატომი არის მატერიის ყველაზე პატარა, განუყოფელი ნაწილაკი.

1. პირველი, ვინც დაარღვია ეს იდეები, იყო ტომსონი: მას სჯეროდა, რომ ატომი არის ერთგვარი დადებითი ნივთიერება, რომელშიც ელექტრონები ირევა „როგორც ქიშმიშის კექსი“. ამ თეორიის მნიშვნელობა იმაში მდგომარეობს, რომ ატომი აღარ იქნა აღიარებული განუყოფლად
2. რეზერფორდმა ჩაატარა ექსპერიმენტი ალფა ნაწილაკების გაფანტვაზე. მძიმე ელემენტები (ოქროს ფოლგა) დაბომბეს რადიოაქტიური მასალით. რეზერფორდი ელოდა, რომ მბზინავი წრეები დაინახავდა, მაგრამ მან დაინახა კაშკაშა რგოლები.
რეზერფორდის განმარტება: ატომის ცენტრი შეიცავს მთელ დადებით მუხტს და ელექტრონები არ ახდენენ გავლენას ალფა ნაწილაკების ნაკადზე.
3. წყალბადის ატომის პლანეტარული მოდელი BORU-ს მიხედვით	ენერგიის ნაწილის (ხილული) გამოსხივებით ატომი იძლევა მხოლოდ ტალღის სიგრძის საკუთარ კომპლექტს - სპექტრს. სპექტრის ტიპები: 1. გამოსხივების (ემისიების) სპექტრი: (მოწოდებული სხეულების მიერ გაცხელებულ მდგომარეობაში) ა) მყარი - მიეცით ყველა ატომს მყარ, თხევად ან მკვრივ აირებში ბ) ხაზოვანი - მიეცით ატომები აირისებრ მდგომარეობაში 1. შთანთქმის სპექტრი: თუ სინათლე გადის ნივთიერებაში, მაშინ ეს ნივთიერება შთანთქავს ზუსტად იმ ტალღებს, რომლებსაც გამოსცემს გახურებულ მდგომარეობაში (მუქი ზოლები ჩნდება უწყვეტ სპექტრზე) სპექტრული ანალიზიარის ნივთიერების ქიმიური შემადგენლობის განსაზღვრის მეთოდი მისი ემისიის ან შთანთქმის სპექტრიდან. მეთოდი ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ თითოეულ ქიმიურ ელემენტს აქვს ტალღის სიგრძის საკუთარი ნაკრები. სპექტრალური ანალიზის გამოყენება:კრიმინოლოგიაში, მედიცინაში, ასტროფიზიკაში. სპექტროგრაფი არის მოწყობილობა სპექტრული ანალიზის შესასრულებლად. სპექტროსკოპი განსხვავდება სპექტროგრაფისგან იმით, რომ მისი გამოყენება შესაძლებელია არა მხოლოდ სპექტრების დასაკვირვებლად, არამედ სპექტრის ფოტოსურათის გადასაღებად. ბილეთი No21 1. თერმოდინამიკური მიდგომა ფიზიკური ფენომენების შესწავლისადმი. შინაგანი ენერგია და მისი შეცვლის გზები. თერმოდინამიკის პირველი კანონი. თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება იზოთერმულ, იზოქორიულ და ადიაბატურ პროცესებზე. 2. ატომის ბირთვის აგებულების მოდელები; ბირთვული ძალები; ბირთვის ნუკლეონის მოდელი; ბირთვული დამაკავშირებელი ენერგია; ბირთვული რეაქციები. 1. თითოეულ სხეულს აქვს ძალიან სპეციფიკური სტრუქტურა, იგი შედგება ნაწილაკებისგან, რომლებიც მოძრაობენ ქაოტურად და ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან, ამიტომ ნებისმიერ სხეულს აქვს შინაგანი ენერგია; შინაგანი ენერგია არის სხეულის საკუთარი მდგომარეობის დამახასიათებელი სიდიდე, ანუ სისტემის მიკრონაწილაკების ქაოტური (თერმული) მოძრაობის ენერგია. (მოლეკულები, ატომები, ელექტრონები, ბირთვები და სხვ.) და ამ ნაწილაკების ურთიერთქმედების ენერგია. ერთატომური იდეალური აირის შიდა ენერგია განისაზღვრება ფორმულით U = 3/2 ტ/მ RT. სხეულის შინაგანი ენერგია შეიძლება შეიცვალოს მხოლოდ სხვა სხეულებთან მისი ურთიერთქმედების შედეგად. შიდა ენერგიის შეცვლის ორი გზა არსებობს: სითბოს გადაცემა და მექანიკური მუშაობა (მაგალითად, გათბობა ხახუნის ან შეკუმშვის დროს, გაგრილება გაფართოების დროს). სითბოს გადაცემა არის შინაგანი ენერგიის ცვლილება სამუშაოს შესრულების გარეშე: ენერგია გადადის უფრო გახურებული სხეულებიდან ნაკლებად გაცხელებულებზე. სითბოს გადაცემა სამი სახისაა: თბოგამტარობა (ენერგიის პირდაპირი გაცვლა ურთიერთმოქმედი სხეულების ქაოტურად მოძრავ ნაწილაკებს ან იმავე სხეულის ნაწილებს შორის); კონვექცია (ენერგიის გადაცემა სითხის ან აირის ნაკადებით) და გამოსხივება (ენერგიის გადაცემა ელექტრომაგნიტური ტალღებით). სითბოს გადაცემის დროს გადაცემული ენერგიის საზომია სითბოს რაოდენობა (Q). ეს მეთოდები რაოდენობრივად გაერთიანებულია ენერგიის შენარჩუნების კანონში, რომელიც თერმული პროცესებისთვის შემდეგნაირად იკითხება: დახურული სისტემის შიდა ენერგიის ცვლილება უდრის სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობის ჯამს და გარე სამუშაოებს. სისტემაზე შესრულებული ძალები. , სადაც არის შიდა ენერგიის ცვლილება, Q არის სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობა, A არის გარე ძალების მუშაობა. თუ სისტემა თავისთავად ასრულებს სამუშაოს, მაშინ მას პირობითად ენიჭება A. მაშინ თერმო პროცესებისთვის ენერგიის შენარჩუნების კანონი, რომელსაც თერმოდინამიკის პირველ კანონს უწოდებენ, შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად: , ე.ი. სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობა მიდის სისტემის მიერ სამუშაოს შესასრულებლად და მისი შიდა ენერგიის შეცვლაზე. იზობარული გათბობის დროს გაზი მუშაობს გარე ძალებზე, სადაც V1 და V2 არის გაზის საწყისი და საბოლოო მოცულობა. თუ პროცესი არ არის იზობარული, სამუშაოს მოცულობა შეიძლება განისაზღვროს ABCD ფიგურის ფართობით, რომელიც ჩასმულია ხაზს შორის, რომელიც გამოხატავს დამოკიდებულებას p(V) და გაზის V საწყის და საბოლოო მოცულობას. მოდით განვიხილოთ თერმოდინამიკის პირველი კანონის გამოყენება იდეალურ აირთან მიმდინარე იზოპროცესებზე. იზოთერმული პროცესის დროს ტემპერატურა მუდმივია, შესაბამისად, შინაგანი ენერგია არ იცვლება. მაშინ თერმოდინამიკის პირველი კანონის განტოლება მიიღებს ფორმას: , ანუ სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობა მიდის სამუშაოს შესასრულებლად იზოთერმული გაფართოების დროს, რის გამოც ტემპერატურა არ იცვლება. იზობარულ პროცესში გაზი ფართოვდება და გაზზე გადაცემული სითბოს რაოდენობა მიდის მისი შინაგანი ენერგიის გასაზრდელად და სამუშაოს შესასრულებლად: . იზოქორული პროცესის დროს გაზი არ იცვლის თავის მოცულობას, შესაბამისად, მასზე მუშაობა არ ხდება, ანუ A = 0 და პირველი კანონის განტოლებას აქვს ფორმა, ანუ გადაცემული სითბოს რაოდენობა მიდის შიდა გაზრდის მიზნით. გაზის ენერგია. ადიაბატური არის პროცესი, რომელიც ხდება გარემოსთან სითბოს გაცვლის გარეშე. Q = 0, მაშასადამე, როდესაც გაზი ფართოვდება, ის მუშაობს მისი შინაგანი ენერგიის შემცირებით, შესაბამისად, გაზი კლებულობს, რომელიც ასახავს ადიაბატურ პროცესს. 2. ატომის ბირთვის შემადგენლობა. ბირთვული ძალები. ატომის ბირთვის მასის დეფექტი და შებოჭვის ენერგია. ბირთვული რეაქციები. Ბირთვული ენერგია. ნებისმიერი ნივთიერების ატომის ბირთვი შედგება პროტონებისა და ნეიტრონებისგან. (პროტონებისა და ნეიტრონების საერთო სახელწოდებაა ნუკლეონები.) პროტონების რაოდენობა ბირთვის მუხტის ტოლია და ემთხვევა პერიოდული ცხრილის ელემენტის რიცხვს. პროტონებისა და ნეიტრონების რაოდენობის ჯამი უდრის მასურ რიცხვს. მაგალითად, ჟანგბადის ატომის ბირთვი შედგება 8 პროტონისგან და 16 - 8 = 8 ნეიტრონისაგან. ატომის ბირთვი შედგება 92 პროტონისა და 235 - 92 = 143 ნეიტრონისგან. ძალებს, რომლებიც იკავებენ პროტონებსა და ნეიტრონებს ბირთვში, ეწოდება ბირთვული ძალები*. ეს არის ურთიერთქმედების ყველაზე ძლიერი ტიპი. 1932 წელს ინგლისელმა ფიზიკოსმა ჯეიმს ჩადვიკმა აღმოაჩინა ნაწილაკები ნულოვანი ელექტრული მუხტით და ერთეული მასით. ამ ნაწილაკებს ნეიტრონები ეწოდა. ნეიტრონი დასახელებულია n. ნეიტრონის აღმოჩენის შემდეგ, ფიზიკოსებმა დ.დ. ივანენკომ და ვ.ჰაიზენბერგმა 1932 წელს წამოაყენეს ატომის ბირთვის პროტონ-ნეიტრონის მოდელი. ამ მოდელის მიხედვით, ნებისმიერი ნივთიერების ატომის ბირთვი შედგება პროტონებისა და ნეიტრონებისგან. (პროტონებისა და ნეიტრონების საერთო სახელწოდებაა ნუკლეონები.) პროტონების რაოდენობა ბირთვის მუხტის ტოლია და ემთხვევა პერიოდული ცხრილის ელემენტის რიცხვს. პროტონებისა და ნეიტრონების რაოდენობის ჯამი უდრის მასურ რიცხვს. მაგალითად, ჟანგბადის ატომის ბირთვი შედგება 8 პროტონისგან და 16 - 8 = 8 ნეიტრონისაგან. ატომის ბირთვი შედგება 92 პროტონისა და 235 - 92 = 143 ნეიტრონისგან. ქიმიურ ნივთიერებებს, რომლებსაც აქვთ ერთი და იგივე ადგილი პერიოდულ სისტემაში, მაგრამ აქვთ სხვადასხვა ატომური მასა, იზოტოპები ეწოდება. იზოტოპური ბირთვები განსხვავდება ნეიტრონების რაოდენობით. მაგალითად, წყალბადს აქვს სამი იზოტოპი: პროტიუმი - ბირთვი შედგება ერთი პროტონისაგან, დეიტერიუმი - ბირთვი შედგება ერთი პროტონისა და ერთი ნეიტრონისაგან, ტრიტიუმი - ბირთვი შედგება ერთი პროტონისა და ორი ნეიტრონისაგან. თუ ბირთვების მასებს შევადარებთ ნუკლეონების მასებს, გამოვა, რომ მძიმე ელემენტების ბირთვის მასა მეტია ბირთვში პროტონებისა და ნეიტრონების მასების ჯამზე, ხოლო მსუბუქი ელემენტებისთვის ბირთვის მასა. ნაკლებია ბირთვში პროტონებისა და ნეიტრონების მასების ჯამზე. მაშასადამე, ბირთვის მასასა და პროტონებისა და ნეიტრონების მასების ჯამს შორის მასობრივი სხვაობაა, რომელსაც მასის დეფექტი ეწოდება. M = Mn - (Mp + Mn). ვინაიდან არსებობს კავშირი მასასა და ენერგიას შორის, მაშინ მძიმე ბირთვების დაშლის დროს და მსუბუქი ბირთვების სინთეზის დროს, უნდა გამოთავისუფლდეს ენერგია, რომელიც არსებობს მასის დეფექტის გამო და ამ ენერგიას ეწოდება ატომური ბირთვის შებოჭვის ენერგია. ამ ენერგიის გამოყოფა შეიძლება მოხდეს ბირთვული რეაქციების დროს. ბირთვული რეაქცია არის ბირთვისა და მისი მასის მუხტის შეცვლის პროცესი, რომელიც ხდება ბირთვის სხვა ბირთვებთან ან ელემენტარულ ნაწილაკებთან ურთიერთქმედების დროს. როდესაც ხდება ბირთვული რეაქციები, დაცულია ელექტრული მუხტებისა და მასის რიცხვების შენარჩუნების კანონები: ბირთვების და ნაწილაკების მუხტების (მასობრივი რიცხვების) ჯამი, რომლებიც შედიან ბირთვულ რეაქციაში, უდრის მუხტების (მასური რიცხვების) ჯამს. რეაქციის საბოლოო პროდუქტები (ბირთვები და ნაწილაკები). დაშლის ჯაჭვური რეაქცია არის ბირთვული რეაქცია, რომელშიც რეაქციის გამომწვევი ნაწილაკები წარმოიქმნება რეაქციის პროდუქტებად. ჯაჭვის განვითარების აუცილებელი პირობა

39. ექსპერიმენტი ალფა ნაწილაკების გაფანტვაზე.

ატომის მოდელის შექმნის პირველი მცდელობა დაგროვილი ექსპერიმენტული მონაცემების საფუძველზე (1903 წ.) ეკუთვნის ჯ.ტომსონს. მას სჯეროდა, რომ ატომი არის ელექტრულად ნეიტრალური სფერული სისტემა, რომლის რადიუსია დაახლოებით 10-10 მ. ატომის დადებითი მუხტი თანაბრად ნაწილდება ბურთის მთელ მოცულობაზე და უარყოფითად დამუხტული ელექტრონები განლაგებულია მის შიგნით (ნახ. 6.1. .1). ატომების ხაზოვანი ემისიის სპექტრების ასახსნელად ტომსონი ცდილობდა დაედგინა ელექტრონების მდებარეობა ატომში და გამოეთვალა მათი ვიბრაციების სიხშირე წონასწორული პოზიციების გარშემო. თუმცა, ეს მცდელობები წარუმატებელი აღმოჩნდა. რამდენიმე წლის შემდეგ დიდი ინგლისელი ფიზიკოსის ე. რეზერფორდის ექსპერიმენტებში დადასტურდა, რომ ტომსონის მოდელი არასწორი იყო.

სურათი 6.1.1.

ჯ.ტომსონის ატომის მოდელი

პირველი პირდაპირი ექსპერიმენტები ატომების შიდა სტრუქტურის შესასწავლად ჩაატარეს ე. რეზერფორდმა და მისმა თანამშრომლებმა ე. მარსდენმა და ჰ. გეიგერმა 1909–1911 წლებში. რეზერფორდმა შესთავაზა ატომური გამოკვლევის გამოყენება α-ნაწილაკების გამოყენებით, რომლებიც წარმოიქმნება რადიუმის და ზოგიერთი სხვა ელემენტის რადიოაქტიური დაშლის დროს. ალფა ნაწილაკების მასა დაახლოებით 7300-ჯერ აღემატება ელექტრონის მასას, ხოლო დადებითი მუხტი ელემენტარული მუხტის ორჯერ ტოლია. თავის ექსპერიმენტებში რეზერფორდმა გამოიყენა α-ნაწილაკები, რომელთა კინეტიკური ენერგია დაახლოებით 5 მევ-ია (ასეთი ნაწილაკების სიჩქარე ძალიან მაღალია - დაახლოებით 107 მ/წმ, მაგრამ მაინც მნიშვნელოვნად ნაკლებია სინათლის სიჩქარეზე). α ნაწილაკები სრულად იონიზირებული ჰელიუმის ატომებია. ისინი აღმოაჩინა რეზერფორდმა 1899 წელს რადიოაქტიურობის ფენომენის შესწავლისას. რეზერფორდმა დაბომბა მძიმე ელემენტების ატომები (ოქრო, ვერცხლი, სპილენძი და ა.შ.) ამ ნაწილაკებით. ელექტრონები, რომლებიც ქმნიან ატომებს, მათი დაბალი მასის გამო, შესამჩნევად არ შეუძლიათ α ნაწილაკების ტრაექტორიის შეცვლა. გაფანტვა, ანუ α-ნაწილაკების მოძრაობის მიმართულების ცვლილება შეიძლება გამოწვეული იყოს მხოლოდ ატომის მძიმე, დადებითად დამუხტულმა ნაწილმა. რეზერფორდის ექსპერიმენტის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 6.1.2.

სურათი 6.1.2.

რეზერფორდის ექსპერიმენტის სქემა α-ნაწილაკების გაფანტვაზე. K - ტყვიის კონტეინერი რადიოაქტიური ნივთიერებით, E - ეკრანი დაფარული თუთიის სულფიდით, F - ოქროს ფოლგა, M - მიკროსკოპი)

ტყვიის კონტეინერში ჩასმული რადიოაქტიური წყაროდან ალფა ნაწილაკები თხელ ლითონის კილიტაზე იყო მიმართული. მიმოფანტული ნაწილაკები დაეცა თუთიის სულფიდის კრისტალების ფენით დაფარულ ეკრანზე, რომელსაც შეუძლია ბრწყინავდეს სწრაფად დამუხტული ნაწილაკების შეჯახებისას. ეკრანზე ციმციმები (ციმციმები) დაფიქსირდა თვალით მიკროსკოპის გამოყენებით. რეზერფორდის ექსპერიმენტში გაფანტულ α ნაწილაკებზე დაკვირვება შეიძლება განხორციელდეს სხივის საწყისი მიმართულების სხვადასხვა კუთხით φ. დადგინდა, რომ α ნაწილაკების უმეტესობა გადის ლითონის თხელ ფენაში, მცირედი გადახრის გარეშე. თუმცა, ნაწილაკების მცირე ნაწილი გადახრილია 30°-ზე მეტი მნიშვნელოვანი კუთხით. ძალიან იშვიათი ალფა ნაწილაკები (დაახლოებით ათი ათასიდან ერთი) გადახრილი იყო 180°-თან ახლოს კუთხით.

ეს შედეგი რეზერფორდისთვისაც კი სრულიად მოულოდნელი იყო. მისი იდეები მკვეთრად ეწინააღმდეგებოდა ტომსონის ატომის მოდელს, რომლის მიხედვითაც დადებითი მუხტი ნაწილდება ატომის მთელ მოცულობაზე. ასეთი განაწილებით, დადებით მუხტს არ შეუძლია შექმნას ძლიერი ელექტრული ველი, რომელსაც შეუძლია α ნაწილაკების უკან გადაგდება. ერთიანი დამუხტული ბურთის ელექტრული ველი მაქსიმალურია მის ზედაპირზე და ნულამდე მცირდება ბურთის ცენტრთან მიახლოებისას. თუ ბურთის რადიუსი, რომელშიც კონცენტრირებულია ატომის მთელი დადებითი მუხტი, შემცირდება n-ჯერ, მაშინ α-ნაწილაკზე მოქმედი მაქსიმალური საგრებელი ძალა გაიზრდება n2-ჯერ კულონის კანონის მიხედვით. შესაბამისად, n-ის საკმარისად დიდი მნიშვნელობისთვის, ალფა ნაწილაკებმა შეიძლება განიცადონ გაფანტვა დიდი კუთხით 180°-მდე. ამ მოსაზრებებმა მიიყვანა რეზერფორდმა დასკვნამდე, რომ ატომი თითქმის ცარიელია და მთელი მისი დადებითი მუხტი კონცენტრირებულია მცირე მოცულობაში. რეზერფორდმა ატომის ამ ნაწილს ატომის ბირთვი უწოდა. ასე გაჩნდა ატომის ბირთვული მოდელი. ბრინჯი. 6.1.3 ასახავს α ნაწილაკების გაფანტვას ტომსონის ატომში და რეზერფორდის ატომში.

ერნესტ რეზერფორდი (1871-1937).

ინგლისელი ფიზიკოსი, ბირთვული ფიზიკის დამაარსებელი, ლონდონის სამეფო საზოგადოების წევრი (1903, პრეზიდენტი 1925-1930 წლებში) და აკადემიების უმეტესობა მთელს მსოფლიოში. დაიბადა Brightwater-ში (ახალი ზელანდია). 1899 წელს აღმოაჩინა ალფა და ბეტა სხივები 1900 წელს - რადიუმის დაშლის პროდუქტი (ემანაცია) და შემოიღო ნახევარგამოყოფის ცნება. ფ.სოდისთან ერთად 1902 - 1903 წწ. შეიმუშავა რადიოაქტიური დაშლის თეორია და დაადგინა რადიოაქტიური გარდაქმნების კანონი. 1903 წელს დაამტკიცა, რომ ალფა სხივები შედგება დადებითად დამუხტული ნაწილაკებისგან (ნობელის პრემია ქიმიაში, 1908 წ.).

1908 წელს გ.გეიგერთან ერთად დააპროექტა მოწყობილობა ინდივიდუალური დამუხტული ნაწილაკების ჩასაწერად (გეიგერის მრიცხველი). დაინსტალირებულია 1911 წელს ალფა ნაწილაკების სხვადასხვა ელემენტების ატომების მიერ გაფანტვის კანონი (რაზერფორდის ფორმულა), რამაც შესაძლებელი გახადა 1911 წელს ატომის ახალი მოდელის შექმნა - პლანეტარული (რაზერფორდის მოდელი).

მან წამოაყენა ატომის ბირთვების ხელოვნური ტრანსფორმაციის იდეა (1914). 1919 წელს ჩაატარა პირველი ხელოვნური ბირთვული რეაქცია, გადააქცია აზოტი ჟანგბადად, რითაც საფუძველი ჩაუყარა ერთობლივ ბირთვულ ფიზიკას, აღმოაჩინა პროტონი. 1920 წელს იწინასწარმეტყველა ნეიტრონისა და დეიტრონის არსებობა. მ.ოლიფანტთან ერთად მან ეს ექსპერიმენტულად დაამტკიცა 1933 წელს. ბირთვულ რეაქციებში მასისა და ენერგიის ურთიერთობის კანონის მართებულობა. 1934 წელს ჩაატარა დეიტრონების შერწყმის რეაქცია ტრიტიუმის წარმოქმნით.

პირველი ექსპერიმენტები ატომის სტრუქტურის შესასწავლად ჩაატარა ერნესტ რეზერფორდმა 1911 წელს. ისინი შესაძლებელი გახდა რადიოაქტიურობის ფენომენის აღმოჩენის წყალობით, რომელშიც მძიმე ელემენტების ბუნებრივი რადიოაქტიური დაშლის შედეგად გამოიყოფა მძიმე ელემენტები. - ნაწილაკები. აღმოჩნდა, რომ ამ ნაწილაკებს აქვთ ორი ელექტრონის მუხტის ტოლი დადებითი მუხტი, მათი მასა დაახლოებით 4-ჯერ აღემატება წყალბადის ატომის მასას, ე.ი. ისინი ჰელიუმის ატომის იონებია (). ნაწილაკების ენერგია მერყეობს eV-დან ურანისთვის eV-მდე თორიუმისთვის. ნაწილაკების სიჩქარე მ/წმ-ია, ამიტომ მათი გამოყენება შესაძლებელია თხელი ლითონის კილიტის "გადაღებისთვის". ინფორმაცია ნაწილაკების გაფანტვის შესახებ ნაჩვენებია ნახ. 1.

კვლევამ აჩვენა, რომ ნაწილაკების მცირე რაოდენობა მნიშვნელოვნად გადახრილია მოძრაობის საწყისი მიმართულებიდან. ზოგიერთ შემთხვევაში გაფანტვის კუთხე 180 გრადუსს უახლოვდებოდა. მოპოვებულ მონაცემებზე დაყრდნობით ე.რეზერფორდმა გააკეთა დასკვნები, რომლებიც საფუძვლად დაედო ატომის პლანეტარული მოდელი:

არის ბირთვი, რომელშიც კონცენტრირებულია ატომის თითქმის მთელი მასა და მთელი მისი დადებითი მუხტი, ხოლო ბირთვის ზომები გაცილებით მცირეა, ვიდრე თავად ატომის ზომები;

ელექტრონები, რომლებიც ქმნიან ატომს, მოძრაობენ ბირთვის გარშემო წრიული ორბიტებით.

ამ ორ ნაგებობაზე დაყრდნობით და იმის დაშვებით, რომ ინციდენტის ნაწილაკსა და დადებითად დამუხტულ ბირთვს შორის ურთიერთქმედება განისაზღვრება კულონის ძალებით, რეზერფორდმა დაადგინა, რომ ატომის ბირთვებს აქვთ ზომები ()m, ე.ი. ისინი () ჯერ უფრო მცირეა ვიდრე ატომების ზომა.

რეზერფორდის მიერ შემოთავაზებული ატომის მოდელი მზის სისტემას ჰგავს, ე.ი. ატომის ცენტრში არის ბირთვი ("მზე") და ელექტრონები - "პლანეტები" - მოძრაობენ მის გარშემო ორბიტაზე. ამიტომ ეწოდა რეზერფორდის მოდელი პლანეტარული ატომური მოდელი.

ეს მოდელი იყო წინგადადგმული ნაბიჯი ატომის სტრუქტურის თანამედროვე გაგებამდე. ძირითადი კონცეფცია ატომის ბირთვი, რომელშიც ატომის მთელი დადებითი მუხტი და მისი თითქმის მთელი მასა კონცენტრირებულია,თავისი მნიშვნელობა დღემდე შეინარჩუნა.

თუმცა, ვარაუდი, რომ ელექტრონები მოძრაობენ წრიულ ორბიტებში შეუთავსებელიარც კლასიკური ელექტროდინამიკის კანონებით და არც ატომური აირების ემისიის სპექტრების ხაზოვანი ბუნებით.

მოდით ილუსტრაციით ვნახოთ რა ითქვა რეზერფორდის პლანეტარული მოდელის შესახებ წყალბადის ატომის მაგალითის გამოყენებით, რომელიც შედგება მასიური ბირთვისგან (პროტონი) და ელექტრონი, რომელიც მოძრაობს მის გარშემო წრიულ ორბიტაზე. ორბიტალური რადიუსიდან მ (ბორის პირველი ორბიტა) და ელექტრონის სიჩქარე m/s, მისი ნორმალური აჩქარება . ელექტრონი, რომელიც მოძრაობს აჩქარებით წრიულ ორბიტაზე, არის ორგანზომილებიანი ოსცილატორი. მაშასადამე, კლასიკური ელექტროდინამიკის მიხედვით, მან უნდა ასხივოს ენერგია ელექტრომაგნიტური ტალღის სახით. შედეგად, ელექტრონი აუცილებლად მიუახლოვდება ბირთვს დროში s. თუმცა, სინამდვილეში, წყალბადის ატომი არის სტაბილური და "გრძელვადიანი" ელექტრომექანიკური სისტემა.

რეზერფორდის ექსპერიმენტები ალფა ნაწილაკების გაფანტვის შესახებ ატომის ბირთვული მოდელი.

ცნობილია, რომ ბერძნულიდან თარგმნილი სიტყვა "ატომი" ნიშნავს "განუყოფელს". ინგლისელმა ფიზიკოსმა ჯ.ტომსონმა შეიმუშავა (მე-19 საუკუნის ბოლოს) პირველი „ატომის მოდელი“, რომლის მიხედვითაც ატომი არის დადებითად დამუხტული სფერო, რომლის შიგნითაც ელექტრონები ცურავდნენ. ტომსონის მიერ შემოთავაზებულ მოდელს სჭირდებოდა ექსპერიმენტული გადამოწმება, რადგან რადიოაქტიურობის და ფოტოელექტრული ეფექტის ფენომენი ვერ აიხსნებოდა ტომსონის ატომური მოდელის გამოყენებით. ამიტომ 1911 წელს ერნესტ რეზერფორდმა ჩაატარა ექსპერიმენტების სერია ატომების შემადგენლობისა და სტრუქტურის შესასწავლად. ამ ექსპერიმენტებში, ვიწრო სხივი ა - რადიოაქტიური ნივთიერებით გამოსხივებული ნაწილაკები თხელ ოქროს ფოლგაზე იყო მიმართული. მის უკან იყო ეკრანი, რომელსაც შეეძლო ელვარება სწრაფი ნაწილაკების ზემოქმედებით. აღმოჩნდა, რომ უმრავლესობა არის ა - ნაწილაკები გადახრილია წრფივი გავრცელებიდან ფოლგაში გავლის შემდეგ, ანუ ფანტავს და ზოგიერთი ა -ნაწილაკები უკან იყრება 180 0 .

ტრაექტორიები ა- ნაწილაკები, რომლებიც დაფრინავენ ბირთვიდან სხვადასხვა მანძილზე

ლაზერები

ატომების მიერ სინათლის ემისია და შთანთქმა

ბორის პოსტულატების მიხედვით, ელექტრონი შეიძლება იყოს რამდენიმე სპეციფიკურ ორბიტაზე. თითოეული ელექტრონის ორბიტა შეესაბამება გარკვეულ ენერგიას. როდესაც ელექტრონი მოძრაობს ახლოდან შორეულ ორბიტაზე, ატომური სისტემა შთანთქავს ენერგიის კვანტს. როდესაც ელექტრონი მოძრაობს უფრო შორეული ორბიტიდან ბირთვთან შედარებით უფრო ახლო ორბიტაზე, ატომური სისტემა ასხივებს ენერგეტიკულ კვანტს.

სპექტრები

უწყვეტი სპექტრი

დასკვნა რეზერფორდის ალფა ნაწილაკების გაფანტვის ექსპერიმენტიდან: 1. არსებობს ატომის ბირთვი, ე.ი. პატარა სხეული, რომელშიც კონცენტრირებულია ატომის თითქმის მთელი მასა და მთელი დადებითი მუხტი. 2. ატომის თითქმის მთელი მასა კონცენტრირებულია ბირთვში. 3. უარყოფითი ნაწილაკები – ელექტრონები – ბრუნავენ ბირთვის გარშემო დახურულ ორბიტებში. 4. ყველა ელექტრონის უარყოფითი მუხტი ნაწილდება ატომის მთელ მოცულობაზე. ატომის ბირთვული მოდელი:

სლაიდი 9პრეზენტაციიდან "რაზერფორდის ექსპერიმენტი, ატომის მოდელი". არქივის ზომა პრეზენტაციით არის 174 კბ.

ფიზიკა მე-9 კლასი

სხვა პრეზენტაციების შეჯამება

"ელემენტის ატომის სტრუქტურა" - ვინ აღმოაჩინა რადიოაქტიურობის ფენომენი. სტრუქტურა. ატომი არის "განუყოფელი". რეზერფორდმა ჩაატარა არაერთი ექსპერიმენტი ატომების სტრუქტურისა და შემადგენლობის შესასწავლად. ტომსონმა შემოგვთავაზა ატომის სტრუქტურის ერთ-ერთი პირველი მოდელი 1903 წელს. ანრი ბეკერელი აღმოაჩენს რადიოაქტიურობის ფენომენს. ნაწილაკმა ეკრანზე ციმციმი გამოიწვია. XIX საუკუნის ბოლოს ორმა მოვლენამ გამოიწვია რთული ატომური სტრუქტურის იდეა. ატომის სტრუქტურა. პლანეტარული (ბირთვული) მოდელი.

"ღრუბლოვანი პალატა" - მოწყობილობის დანიშნულება. რობოტის პრინციპი. გაუმჯობესება. ტევადობა. მოწყობილობის გამომგონებელი. მნიშვნელობა. კამერა. უილსონი. ვილსონის პალატა. მოწყობილობა.

"ბირთვული ენერგიის უსაფრთხოება" - ბირთვული ენერგიის ისტორიიდან. ურანის ბირთვების დაშლის რეაქცია. მდუღარე ბირთვული რეაქტორის მუშაობის დიაგრამა. Უსაფრთხოება. მდუღარე ბირთვული რეაქტორის დიაგრამა. ატომურ ელექტროსადგურებს მეტი შესაძლებლობები აქვთ ენერგიის წარმოებაში. ატომური ელექტროსადგურები. ბირთვული ენერგიის ზიანი. ატომური ელექტროსადგურები რუსეთის რუკაზე. Ბირთვული რეაქტორი. ბირთვული ენერგია. თერმობირთვული შერწყმა. ბირთვული ენერგიის სარგებელი და ზიანი. ბირთვული ყინულმჭრელი.

"ფიზიკა "მოძრაობა" - სხეულების ურთიერთქმედება. მექანიკა. კონსერვაციის კანონი მექანიკაში. ატომის სტრუქტურა. სხეულების ინერცია და მასა. სიჩქარე არათანაბარი მოძრაობის დროს. როგორ იცვლება კოორდინატები. მოძრაობა სწორხაზოვანი თანაბრად აჩქარებული მოძრაობის დროს. დინამიკის საფუძვლები. ძალის მუშაობა. ნიუტონის მე-2 კანონი. სხეულების თავისუფალი დაცემა. ფიზიკის საფუძვლები. მატერიის თვისებების შესწავლა. ვექტორი. ნიუტონის მე-3 კანონი. მიმოქცევის პერიოდი და სიხშირე. აჩქარება. ფიზიკა ზუსტი მეცნიერებაა.

„მათემატიკური ქანქარის რხევები“ - გაკვეთილის გეგმა. ქანქარის რხევების პრაქტიკული გამოყენება. გალილეო გალილეი (1564-1642). ჰიუგენს კრისტიანი (1629 – 1695 წწ). ნებისმიერ სხეულს შეუძლია შეასრულოს რხევითი მოძრაობები. ექსპერიმენტი ჩატარდა ვიწრო წრეში. მექანიკური ვიბრაციების ილუსტრაცია ფუკოს ქანქარის მაგალითის გამოყენებით. პიზის უნივერსიტეტის ძველი შენობა. ნამდვილი გულსაკიდი შეიძლება ჩაითვალოს მათემატიკურად, თუ ძაფის სიგრძე ბევრად აღემატება მასზე დაკიდებული სხეულის ზომას.

"პირველი კოსმოსური სიჩქარე" - ამოცანების ამოხსნა. თავისუფალი ვარდნის აჩქარება. სიჩქარე, რომელიც უნდა გადასცეს სხეულს, რომ ის თანამგზავრად იქცეს. ხელოვნური თანამგზავრების შესავალი. პირველი გაქცევის სიჩქარე. პირობები, რომლებშიც სხეული ხდება ხელოვნური ინტელექტი. დედამიწის ხელოვნური თანამგზავრები. განსაზღვრეთ პირველი გაქცევის სიჩქარე თანამგზავრის გაშვებისთვის. Პრობლემის გადაჭრა. პლანეტების რევოლუცია მზის გარშემო.