원자모형의 변청과정
1) 달톤의 원자모형
원자는 단단하고 더 이상 쪼갤 수 없는 작은 공과 같다.
2) 톰슨의 원자모형
-1904년 Thomson이 음극선관 실험을 통하여 전자를 발견
-Thomson의 원자모형은 원자는 전체적으로 (+)전하로 가득 차 있으며, (-)전하를 띤 전자가 띄엄띄엄 박혀 있다.
톰슨의 음극선관 실험
유리관 내부를 진공으로 하고 높은 전압을 걸어 주면 (-)극으로 부터 (+) 극으로 빛과 같은 선 즉, 음극선이 방출된다.
톰슨의 음극선관 실험 결과
-음극선의 흐름에 전기장을 걸면 그 진로가 (+)극 쪽으로 휘어짐
(-)입자임이 밝혀진 것이다.
-이 음극선은 질량이 극히 작은 (-)입자 즉, 전자의 흐름임이 밝혀졌다.
음극선
-금속 물질 내의 자유 전자(궤도 전자에서 만들어짐)가 열에너지를 받아 방출되고(열전자 방출), 전기장에 의해 가속되는 전자들의 흐름을 음극선이라 한다.
음극선의 성질
-음극에서 부터 양극으로 향하여 이동한다.
-형광 및 인광작용이 있다.
(음극선의 진료에 형광체 혹은 인광 물질을 놓고 충돌시키면 빛이 발생한다.)
-직진한다.(음극면 전방에 장애물을 놓으면 그림자가 생긴다.)
-전기장 및 자기장 내에서는 진로가 바뀐다.
(전기장 및 자기장을 걸어주면 양(+)방향으로 굽힌다.
-역학적 작용이 있다.
(음극선의 진로에 운모 같은 가벼운 물질로 만든 바람개비를 놓으면 이것을 회전시킨다.
-가열작용이 있고 방사선을 발생시킬 수 있다.
(가속된 음극선이 어떤 물체에 닿으면 그 속도가 급격히 감소되고 일부는 방사에너지로 또 일부는 열에너지로 변화한다.
-전리 작용이 있다.
(음극선은 중성의 기체 분자와 충돌하면 음,양이온을 발생시킨다.
-감광 작용이 있다.
(회절 현상은 물질의 파동성을 나타내는 현상으로 음극선이 결정 격자 물질에 닿으면 반사와 같은 회절 현상을 나타낸다.
3) 러더포드의 원자모형
-1911년 Rutherford는 알파입자 산란 실험을 통하여 원자핵의 존재를 발견
-Rutherford는 원자의 중심에는 크기가 매우 작고 질량이 집중된 (+)전하를 띤 원자핵이 존재 하고 있으며
그 둘레를 전자가 운동하고 있다라고 결론지었다.
리더포드의 산란실험
-1911년 Rutherford는 알파입자를 극히 얇은 금막에 쬐는 실험을 통하여 원자핵의 존재를 발견하였다.
-대부분의 알파입자는 금박을 통과하였다.(금속은 대부분 빈 공간으로 이루어져 있다.)
-(+)전하를 띤 알파입자중에서 일부는 진로가 휘어지고 극소수는 반사되었다.
(핵이 + 임을 알게됨, 이 실험으로부터 원자 직경을 계산함)
4) 보어(Bohr)의 원자모형
-1913년 Bohr는 수소원자의 선 스펙트럼을 설명하기 위하여 전자의 궤도를 주장하였다.
(원자핵을 중심으로하여 그 둘레에 전자가 일정한 크기의 궤도를 따라 운동하고 있다.
-Bohr는 가장 간단한 수소원자에 대한 선스펙트럼, 전자궤도 반경과 에너지 준위 등 양자론적인 현재 원자 물리의 기초를 제공하였다.
5) 중성자 발견과정
-1930년 독일의 물리학자 보테와 베커는 폴로늄에서 나오는 알파입자를 베릴륨에 충격 시킬때 물질을 쉽게 투과하는 새로운 방사선이 방출되는 것을 처음 발견하였다. 이것을 감마선 이라 생각한다.
-1931년 이렌 졸리오 퀴리는 이 방사선을 파라핀, 물, 셀로판 등과 같이 수소가 많이 포함된 물질에 투과시켜 이온상자로 측정한 이온화 강도는 감마선처럼 감소되는 것이 아니라 오히려 증가하는 현상을 발견하였다.
6) 현재의 원자모형
-Bohr 이후 궤도전자에 대한 양자론이 대두되면서 현재의 원자모형이 제시되었다.
