Как размещены заряды в атомах

Итак, в любом атоме, а значит, и в любой молекуле должны быть мельчайшие электрические частицы. Но почему же окружающие нас тела далеко не всегда обнаруживают свой заряд? Это можно объяснить очень просто. Электрические заряды атомов не дают о себе знать потому, что положительный заряд в атоме в точности равен отрицательному, и действия обоих зарядов уже на небольшом расстоянии от атома взаимно погашаются — заряды нейтрализуют друг друга. Однако в некоторых случаях, например при растворении, при нагревании, атомы могут терять или присоединять одну или несколько электрических частиц и превращаться в заряженные осколки — ионы.

Теперь постараемся выяснить, какие электрические частицы может терять или приобретать атом – положительные или отрицательные. Чтобы решить этот вопрос, мы должны узнать, как расположены заряды в атоме, как построен сам атом.

В первом разделе нашей книжки мы уже решали задачу о распределении зарядов, спрятанных в картонной коробке. Такая же по существу задача стоит перед нами и сейчас. Разница только в масштабах. Атомы имеют размеры в несколько стомиллионных долей сантиметра. Значит, и внутриатомные заряды, помещены друг от друга на расстоянии не в один сантиметр, как в коробочке, изображённой на рисунке 2, а в сто миллионов раз ближе. Примерно на такое расстояние и нужно «подобраться» к атому с пробным зарядом. Да и сам пробный заряд должен быть не тяжелее атома, иначе он будет слишком груб — его не сдвинут электрические силы атома. Сделать такой заряд не по силам человеческому искусству, но, по счастью, на помощь здесь пришла сама природа. Пробные заряды доставили нам радиоактивные вещества. Испускаемые этими веществами альфа-частицы оказались вполне подходящими для «прощупывания» внутриатомных зарядов. Альфа-частицы достаточно малы и легки. Скорости их огромны: встречаются альфа-частицы, летящие со скоростью 20 000 километров в секунду. Альфа-частицы имеют положительный электрический заряд. Таким образом, они вполне подходят для исследования строения атома.

Но как провести опыт? Увидеть отдельные атомы и альфа-частицы нельзя даже в самый сильный микроскоп. А ведь мы должны заглянуть внутрь атома и по поведению альфа-частиц узнать, как расположены в атоме заряды.

Прежде всего надо было найти способ, как следить за путями альфа-частиц. Это сделать удалось. Есть вещество — сернистый цинк, — которое обладает интересным свойством: если на него надает альфа-частица, оно светится — даёт кратковременную вспышку. По вспышке можно узнать, куда попала вылетевшая из крупицы радиоактивного вещества альфа-частица, а зная это место, можно, очевидно, сообразить, по какому пути она летела, хотя в полёте и оставалась невидимой.

Страница 1 of 312...Last »
Category: Электроны