Kun olin koulussa, opin (Demokritokselta), että atomi oli samanlainen kuin aurinkokunta, jonka ydin oli aurinko, ja elektronit ovat planeettoja. Tietysti on joitain eroja:
-
”Aurinko” ei ole yksi kokonaisuus, vaan kokoelma protoneja ja nuetroneja.
-
Kaksi planeettaa voi jakaa kiertoradan (mikä saattaa olla mahdollista myös aurinkokunnassa, mutta sitä ei tapahdu aurinkokunnassamme).
Onko tämä malli edelleen voimassa? Tässä ovat ongelmani sen kanssa:
-
Kirjassa ”Varmasti sinä vitsit, herra Feynman” Richard Feynman viittaa siihen, että elektronit ovat enemmän teoreettinen käsite kuin todelliset esineet.
-
Minulla on vaikeuksia ymmärtää tämän mallin atomisidoksia (ionisia ja kovalentteja).
-
Minulla on myös vaikeuksia ymmärtää elektronien ”kiertoradan hyppyjä” tämä malli sekä useita muita asioita.
Onko olemassa parempi malli jollekin, joka oppii tämän ensimmäisen kerran?
Kommentit
- Ensinnäkin, tämä ei ole Demokritilta. Koska meillä ei ole alkuperäisiä tekstejä, emme tiedä, oliko hänellä ideoita joihinkin " " hänen " -atomiensa " rakenne. 2. tämä Bohrin malli ei koskaan ollut oikeasti " kelvollinen ", (nykypäivän standardien mukaan), koska siinä oli enemmän puutteita kuin herkkuja. Vasta DeBroglies-ideoiden jälkeen Bohrs malli d kunnioitusta. Ja loput: Oletko koskaan kuullut kvanttimekaniikasta? Kemiaa varten parhaiten Schr ö dingers-yhtälö.
- Se ' on pätevä siinä mielessä, että se ' sa geometrinen kuva, jonka avulla voit visualisoida sen mittakaavan. Se ' ei ole pätevä siinä mielessä, että kaikki tässä mittakaavassa menevät prosessit kuvataan kvanttiteoriassa, joka ei ole lainkaan kuin painovoima.
- Kuinka Onko sinulla ongelmia ymmärtää ionisidosta tässä mallissa?
- btw, Se ei todellakaan ole Demokrit. Hänen atomit olivat kooltaan, rakenne oli joitain sisäisiä ominaisuuksia " rithmos, diatigue, trop ". Epikuroksen atomeilla oli jonkin verran minuuttikokoa, ja Kopernikus vertailee atomin kokoa ja aurinkokunnan kokoa, mutta ei viittaa siihen yhtäläisyyksiin tai alarakenteeseen.
Vastaa
Kyllä, malli on yhtä pätevä kuin se on koskaan ollut, eikä ole parempia malleja sen selittämiseksi jollekulle ensimmäistä kertaa (IMHO).
Kuten Georg huomauttaa, malli ei ollut koskaan matemaattisesti pätevä; planeettajärjestelmän relativistista mallia ei yksinkertaisesti voida kääntää atomirakenteeksi. Jos yleisön odotetaan tai on tarkoitus käyttää mallia tosiasiallisesti tehdä kvantitatiivisia ennusteita, planeettamalli on melko hyödytön.
Niiden ihmisten, jotka oppivat atomia ensimmäistä kertaa, ei kuitenkaan varmastikaan odoteta käyttävän mallia kvantitatiivisten ennusteiden tekemiseen. koulujärjestelmät Yhdysvalloissa esittävät atomien käsitteen ennen 14 vuoden ikää. Kun sinulla on ehkä yksi tunti päivässä muutaman da Voit puhua atomirakenteesta, ei yksinkertaisesti ole mahdollista käsitellä aihetta yksityiskohtaisemmin.
Planeetan malli ei vastaa todellisuutta eikä esitä kelvollisia ennusteita, mutta 12-vuotiaalle lapselle kenellä on jonkinlainen käsitys siitä, miten asiat voivat kiertää toistensa ympärillä, planeettamalli antaa ainakin joitain oikeita ideoita. Sen avulla opiskelija voi visualisoida ja erottaa ytimen ja elektronit [ydinfysiikka]; käsittää elektronihäviöt, vahvistukset ja jakamisen [kemia]; elektronien liike materiaalia pitkin [sähkö ja magnetismi]; ja lopulta fotonipäästöt ja absorptio [optiikka].
Kun otetaan huomioon, että vain hyvin pieni osa näistä opiskelijoista jatkaa fysiikan oppimista korkeammalla tasolla, edut näyttävät olevan suuremmat kuin puutteet. Tämä pätee erityisesti ottaen huomioon, että ne, jotka jatkavat oppimista enemmän, ovat yleensä opiskelijoita, jotka pystyvät luopumaan parhaiten vanhasta mallista.
Kommentit
- Rehellisesti sanottuna ' on mahdollista saada mallista vielä enemmän kuin mitä yllä luetelin. Paljon syvemmällä tasolla malli viittaa oikein siihen, että elektronit vievät tilaa, joka on säteittäisesti kauempana keskustasta kuin neutronit ja protonit; tällä etäisyydellä on taipumus kasvaa elektronien määrän mukana; neutronit ja protonit suljetaan pois viemästä samaa fyysistä tilaa; ja kemialliset reaktiot ovat todennäköisempiä kuin ydinreaktiot. Laadullisella tasolla malli ei ole ' t niin huono.
- Tämä tarkoittaa, että malli on hyödyllinen , kuten Platon ' s « lääkevalhe.» Se ei osoita, että se on kelvollinen . Tapasin filosofian professorin, joka oli luopunut luonnontieteestä lukiossa saatuaan selville, että hänen aikaisemmat opettajansa olivat valehdelleet häntä käyttämällä tätä planeettamallia … ja hän ei tehnyt samaa mieltä Platonin kanssa ….
- Luulen olevani samaa mieltä Josephin kanssa: malli on hyödyllinen , mutta ei kelvollinen . Ainakin aloittamalla sanomalla " Kyllä, malli on yhtä pätevä kuin se on koskaan ollut " on erittäin harhaanjohtava (jopa vaikka ymmärrän, kuinka sitä voidaan teknisesti pitää oikeana lausumana).
- Ja minkä mallin ehdotat sitten olevan pätevä? Onko pätevyysasteita mahdollista? Jos vaadit absoluuttista korrelaatiota teorian ja todellisuuden välillä, hiukkasfysiikan vakiomalli on varmasti virheellinen. Kysytään, onko malli " edelleen voimassa. " Sanan " kelvollinen ", kuten ehdotat, se tekisi itsestään merkityksettömän.
- Kaikki mallit ovat virheellisiä – jotkut mallit ovat hyödyllisiä. Se ' on periaatteessa fysiikan määritelmä.
Vastaa
Malli on hyvin virheellinen, ja kaikista mainitsemistasi syistä: kemialliset sidokset ovat selittämättömiä tämän mallin suhteen jne. Ja muista syistä, joita et mainitse, mutta jotka ymmärrettiin tuolloin: pyörivä varautunut hiukkanen (kuten kuten elektronin oletetaan olevan tässä mallissa) generoi radioaallon samalla tavalla kuin antennimme, joten se menettää energiaa ja joutuu putoamaan ytimeen sekuntien erissä.
Pedagogiikka ei ole keksinyt kelvollisempi malli, joka onnistuu kaikissa asioissa, joista herra Redwine oikein huomauttaa, pääsevät läpi virheellisen planeettamallin avulla. Mutta ehkä jos yritämme, jotain voidaan tehdä de Broglien aineen aaltomallilla tai Schroedingerin ( varhainen, naiivi ja väärä) käsitys elektroniaallosta. Tällainen malli on kelvollisempi, vaikka jätät kaikki todennäköisyyksien mainitsematta, joten se ei ehkä ole täysin kelvollinen, ja mielestäni jotain voisi tehdä sen kanssa. Katso vastaukseni linkitettyyn kysymykseen.
Kommentit
- Kemiallisten sidosten yksityiskohdat ovat selittämättömiä – mutta paljon epäorgaanista kemiaa voidaan ennustaa melko hyvin yksinkertaisesti hankkimalla tai menettämällä valenssielektroneja. Mallien mukaan ' on melko hyvä vastine rahalle!
Vastaa
Kyllä, joissakin tapauksissa .
Lähes vuosisata sen jälkeen, kun tanskalainen fyysikko Niels Bohr tarjosi planeettamaista vetyatomin malli, Rice Universityn johtama fyysikkoryhmä on luonut jättimäisiä, millimetrin kokoisia atomeja, jotka muistuttavat sitä paremmin kuin mikään muu kokeellinen toteutus, joka on vielä saavutettu. erittäin korkealle. Käytä varovasti häntä tai lyhyiden sähköpulssien sarja, joukkue pystyi sitten houkuttelemaan atomit tarkkaan kokoonpanoon yhden pistemäisen, " lokalisoidun " elektroni kiertää kaukana ytimestä
Kommentit
- Koska elektronit pysyvät lokalisoituna vain kiertoradalla useita kierroksia, nämä eivät ole atomeja, koska ne kärsivät epävakaudesta, joka sai Bohrin keksimään ensinnäkin kvanttiteorian: pyörivä varautunut hiukkanen menettää energiaa sähkömagneettisen säteilyn avulla eikä voi pysyä kiertoradalla. Joten, ahem, se ' ei todellakaan ole kiertorata …