LỊCH SỬ KHÁM PHÁ NGUYÊN TỬ
LUYỆN THI MÔN VẬT LÍ - TỐT NGHIỆP THPT VÀ ĐGNL
CHỦ ĐỀ: VẬT LÍ HẠT NHÂN VÀ PHÓNG XẠ (VẬT LÍ 12)
Nguyễn Thành Nam, PhD
Giảng viên Học viện Kỹ thuật quân sự (MTA)
Giáo viên trên kênh Truyền hình Giáo dục (VTV7)
Tiến sĩ Vật lí tại Cộng hòa Pháp (CNRS)
FB:
www.facebook.com/thaynguyenthanhnam
ZL:
0987141257
Giải thích được thí nghiệm Rutherford,
mô hình nguyên tử Bohr và thành phần cấu tạo
hạt nhân nguyên tử.
Trình bày vắn tắt được
lịch sử hình thành khái niệm nguyên tử.
Mô tả ngắn gọn được lịch sử phát triển
các mô hình nguyên tử.
MỤC TIÊU BÀI HỌC
LỊCH SỬ KHÁI NIỆM NGUYÊN TỬ
1
NGUYÊN TỬ
DEMOCRITUS
(~460 - 370 TCN)
Nhà triết học Hy Lạp đưa ra thuật ngữ Nguyên Tử
Atomos (tiếng Hy Lạp) nghĩa là "không chia nhỏ hơn được nữa".
JOHN DALTON
(1766-1844)
Nhà hóa học người Anh đưa ra Định luật Dalton (1805)
Dùng khái niệm nguyên tử để giải thích tỉ lệ phản ứng giữa các nguyên tố
và sự hòa tan vào nước khác nhau của một số khí.
Nhà hóa học người anh đưa ra Định luật Dalton (1805)
Dùng khái niệm nguyên tử để giải thích tỉ lệ phản ứng giữa các nguyên tố
và sự hòa tan vào nước khác nhau của một số khí.
JEAN PERRIN
(1870-1942)
Nhà vật lý người Pháp đo được khối lượng và kích thước
nguyên tử (1905) và dành giải Nobel 1926.
ERWIN MUELLER
(1911-1977)
Nhà vật lý người Đức là người đầu tiên quan sát thấy nguyên tử (1955)
bằng kính hiển vi ion trường (FIM).
Nhà vật lý người Đức là người đầu tiên quan sát thấy nguyên tử (1955)
bằng kính hiển vi ion trường (FIM).
Bức ảnh rõ nét nhất về nguyên tử tính đến thời điểm hiện tại được công bố
vào năm 2021 bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Cornell (Mỹ).
LỊCH SỬ MÔ HÌNH NGUYÊN TỬ
2
JOSEPH JOHN THOMSON
(1856-1940)
Nhà vật lí người Anh phát hiện ra electron (1897)
là các hạt rất nhỏ, mang điện tích âm, phát ra từ bên trong nguyên tử.
Là người đề xuất mô hình Bánh Pudding Mận.
MÔ HÌNH BÁNH PUDDING MẬN
MÔ HÌNH BÁNH PUDDING MẬN
1904
HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ
Nhà Vật lí Anh (Nobel 1908) phát hiện ra nguyên tử trống rỗng,
hạt nhân có kích thước cực nhỏ nhưng lại tập trung phần lớn khối lượng.
Là người đề xuất Mô hình hành tinh nguyên tử (1911).
ERNEST RUTHERFORD
(1871-1937)
HẠT ALPHA
(
)
Do một số hạt nhân có khối lượng rất lớn
tự động phóng ra trong hiện tượng
phân rã phóng xạ
Rutherford đã đo lường và
xác định được hạt alpha có khối lượng tương đương
nhưng điện tích gấp đôi ion helium
HẠT ALPHA
(
)
Ra
Hạt alpha được phát ra từ Radium.
THÍ NGHIỆM RUTHERFORD (1911)
Đa số hạt alpha truyền thẳng. Một số nhỏ hạt bị lệch hướng so với chùm tới,
trong đó có những hạt bị bật ngược lại.
Đã sử dụng chùm hạt alpha phát ra từ RaBr
2
để
bắn phá một một lá vàng mỏng (~10
-7
m) và quan sát chùm tia ló.
KẾT LUẬN
Mô hình bánh pudding mận là sai, cần một
mô hình nguyên tử khác.
MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ
Ernest Rutherford (1911)
Nguyên tử gần như trống rỗng.
Các điện tử cực kì nhỏ bé chuyển động tròn đều xung quanh.
Hạt nhân rất nhỏ tích điện dương nằm ở trung tâm.
MẪU HÀNH TINH NGUYÊN TỬ
Giải thích được kết quả thí nghiệm tán xạ alpha.
MẪU RUTHERFORD - BOHR
NIELS BOHR
(1855-1962)
Nhà vật lí người Đan Mạch (Nobel 1922) đề xuất mô hình nguyên tử trong đó
electron chuyển động trên các quỹ đạo dừng quanh hạt nhân (1913).
HẠN CHẾ CỦA MẪU HÀNH TINH NGUYÊN TỬ
Không giải thích được tính bền vững của nguyên tử
sự tạo thành quang phổ vạch hydrogen.
MÔ HÌNH RUTHERFORD - BOHR
Dựa trên mô hình Hành tinh nguyên tử, đề xuất mô hình mới trong đó
electron chuyển động trên các quỹ đạo dừng quanh hạt nhân.
CẤU TRÚC HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
3
ERNEST RUTHERFORD
(1871-1937)
New Zealand
JAMES CHARDWICK
(1891-1974)
Anh
Rutherford phát hiện ra hạt proton (1918) và Chardwich phát hiện ra
hạt neutron (1932) bên trong hạt nhân.
ELECTRON
Mang Điện Tích Âm
(-e)
PROTON
Mang Điện Tích Dương
(+e)
NEUTRON
Không Mang Điện
( 0 )
Rutherford phát hiện ra hạt proton (1918) và Chardwich phát hiện ra
hạt neutron (1932) bên trong hạt nhân.
MẪU BOHR
KÍCH THƯỚC NGUYÊN TỬ
10
-15
m
10
-10
m
MẪU BOHR
CHÙM HẠT ALPHA
(
)
Ra
Ernest Rutherford phát hiện ra hạt alpha chính là
hạt nhân nguyên tử hellium (2p+2n).
ĐÁM MÂY ĐIỆN TỬ
4
Mô hình nguyên tử (hiện nay) theo Cơ học lượng tử.
tự học - Tự Lập - TỰ DO

Preview text:

LỊCH SỬ KHÁM PHÁ NGUYÊN TỬ
LUYỆN THI MÔN VẬT LÍ - TỐT NGHIỆP THPT VÀ ĐGNL
CHỦ ĐỀ: VẬT LÍ HẠT NHÂN VÀ PHÓNG XẠ (VẬT LÍ 12) Nguyễn Thành Nam, PhD
Giảng viên Học viện Kỹ thuật quân sự (MTA)
Giáo viên trên kênh Truyền hình Giáo dục (VTV7)
Tiến sĩ Vật lí tại Cộng hòa Pháp (CNRS)
FB: www.facebook.com/thaynguyenthanhnam ZL: 0987141257 MỤC TIÊU BÀI HỌC
Trình bày vắn tắt được
lịch sử hình thành khái niệm nguyên tử.
Mô tả ngắn gọn được lịch sử phát triển các mô hình nguyên tử.
Giải thích được thí nghiệm Rutherford,
mô hình nguyên tử Bohr và thành phần cấu tạo hạt nhân nguyên tử.
1 LỊCH SỬ KHÁI NIỆM NGUYÊN TỬ NGUYÊN TỬ DEMOCRITUS (~460 - 370 TCN)
Nhà triết học Hy Lạp đưa ra thuật ngữ Nguyên Tử
Atomos (tiếng Hy Lạp) nghĩa là "không chia nhỏ hơn được nữa". JOHN DALTON (1766-1844)
Nhà hóa học người Anh đưa ra Định luật Dalton (1805)
Dùng khái niệm nguyên tử để giải thích tỉ lệ phản ứng giữa các nguyên tố
và sự hòa tan vào nước khác nhau của một số khí.
Nhà hóa học người anh đưa ra Định luật Dalton (1805)
Dùng khái niệm nguyên tử để giải thích tỉ lệ phản ứng giữa các nguyên tố
và sự hòa tan vào nước khác nhau của một số khí. JEAN PERRIN (1870-1942)
Nhà vật lý người Pháp đo được khối lượng và kích thước
nguyên tử (1905) và dành giải Nobel 1926. ERWIN MUELLER (1911-1977)
Nhà vật lý người Đức là người đầu tiên quan sát thấy nguyên tử (1955)
bằng kính hiển vi ion trường (FIM).
Nhà vật lý người Đức là người đầu tiên quan sát thấy nguyên tử (1955)
bằng kính hiển vi ion trường (FIM).
Bức ảnh rõ nét nhất về nguyên tử tính đến thời điểm hiện tại được công bố
vào năm 2021 bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Cornell (Mỹ).
2 LỊCH SỬ MÔ HÌNH NGUYÊN TỬ
MÔ HÌNH BÁNH PUDDING MẬN JOSEPH JOHN THOMSON (1856-1940)
Nhà vật lí người Anh phát hiện ra electron (1897)
là các hạt rất nhỏ, mang điện tích âm, phát ra từ bên trong nguyên tử.
Là người đề xuất mô hình Bánh Pudding Mận.
MÔ HÌNH BÁNH PUDDING MẬN 1904
MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ ERNEST RUTHERFORD (1871-1937)
Nhà Vật lí Anh (Nobel 1908) phát hiện ra nguyên tử trống rỗng,
hạt nhân có kích thước cực nhỏ nhưng lại tập trung phần lớn khối lượng.
Là người đề xuất Mô hình hành tinh nguyên tử (1911). HẠT ALPHA ()
Do một số hạt nhân có khối lượng rất lớn
tự động phóng ra trong hiện tượng phân rã phóng xạ
Rutherford đã đo lường và
xác định được hạt alpha có khối lượng tương đương
nhưng điện tích gấp đôi ion helium HẠT ALPHA ()Ra
Hạt alpha được phát ra từ Radium.
THÍ NGHIỆM RUTHERFORD (1911)
Đã sử dụng chùm hạt alpha phát ra từ RaBr2 để
bắn phá một một lá vàng mỏng (~10-7 m) và quan sát chùm tia ló.
Đa số hạt alpha truyền thẳng. Một số nhỏ hạt bị lệch hướng so với chùm tới,
trong đó có những hạt bị bật ngược lại. KẾT LUẬN
Mô hình bánh pudding mận là sai, cần một mô hình nguyên tử khác.
MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ Ernest Rutherford (1911)
Hạt nhân rất nhỏ tích điện dương nằm ở trung tâm.
Các điện tử cực kì nhỏ bé chuyển động tròn đều xung quanh.
Nguyên tử gần như trống rỗng.
MẪU HÀNH TINH NGUYÊN TỬ
Giải thích được kết quả thí nghiệm tán xạ alpha. MẪU RUTHERFORD - BOHR NIELS BOHR (1855-1962)
Nhà vật lí người Đan Mạch (Nobel 1922) đề xuất mô hình nguyên tử trong đó
electron chuyển động trên các quỹ đạo dừng quanh hạt nhân (1913).
HẠN CHẾ CỦA MẪU HÀNH TINH NGUYÊN TỬ
Không giải thích được tính bền vững của nguyên tử và
sự tạo thành quang phổ vạch hydrogen.
MÔ HÌNH RUTHERFORD - BOHR
Dựa trên mô hình Hành tinh nguyên tử, đề xuất mô hình mới trong đó
electron chuyển động trên các quỹ đạo dừng quanh hạt nhân.
3 CẤU TRÚC HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ ERNEST RUTHERFORD JAMES CHARDWICK (1871-1937) (1891-1974) New Zealand Anh
Rutherford phát hiện ra hạt proton (1918) và Chardwich phát hiện ra
hạt neutron (1932) bên trong hạt nhân. MẪU BOHR PROTON Mang Điện Tích Dương (+e) ELECTRON Mang Điện Tích Âm (-e) NEUTRON Không Mang Điện ( 0 )
Rutherford phát hiện ra hạt proton (1918) và Chardwich phát hiện ra
hạt neutron (1932) bên trong hạt nhân. MẪU BOHR 10-15 m 10-10 m
KÍCH THƯỚC NGUYÊN TỬ CHÙM HẠT ALPHA ()Ra
Ernest Rutherford phát hiện ra hạt alpha chính là
hạt nhân nguyên tử hellium (2p+2n).
4 ĐÁM MÂY ĐIỆN TỬ
Mô hình nguyên tử (hiện nay) theo Cơ học lượng tử.
tự học - Tự Lập - TỰ DO