СодержаниеВведение 3
1. История развития атомизма 4
2. Современное представление о строении вещества 7
3. Применение атомистической теории в физике. 9
Заключение 12
Список использованной литературы 13ВведениеВведение
Строение вещества было загадкой для многих древних философов. Хорошо известно, что древние мыслители неоднократно высказывали предположение о дискретной природе мате¬рии. Они пришли к этому, исходя из философской идеи о том, что невозможно осознать бесконечную делимость материи и при рассмотрении все более мелких количеств необходимо где-то остановиться. Для них атом был послед¬ней неделимой частью материи, после которой уже нечего было искать. Современная физика также исходит из пред¬ставления об атомной структуре материи, но с ее точки зрения атом представляет собой нечто совершенно отлич¬ное от того, что понимали под этим словом древние мысли¬тели.
По современным представлениям, атом будучи со¬ставной частью вещества, имеет весьма сложную струк¬туру. Действительными же атомами в смысле древних яв¬ляются, с точки зрения новейшей физики, так называемые элементарные частицы, например электроны, которые рас¬сматриваются сегодня (может быть, временно) как послед¬ние неделимые составляющие атомов и, следовательно, ма¬терии.
Строение вещества подробно было изучено на протяжении последних ста лет. Но и сейчас нельзя точно утверждать, что оно полностью изучено, поскольку сейчас существуют гипотезы и некоторые доказательства того, что и протоны и нейтроны состоят из более простых частиц. Это доказывает, что процесс познания строения вещества будет продолжаться еще долго.
1. История развития атомизма
Еще в Древней Греции ученые-философы сформулировали понятие о атомах – мельчайших частицах материи. И хотя они и не смогли измерить их характеристик, но они дали миру гипотезу, которая стала основой строения вещества и пережила более 2 тысяч лет [2, ст. 187].
Понятие атома. в современном его представлении, было введено в современную науку, как известно, химиками. Изучение химических свойств различ¬ных тел привело ученых-химиков к мысли, что все вещества подразделяются на два класса: к одному из них отно¬сятся сложные или составные вещества, которые путем соответствующих операций могут быть разложены на более простые вещества, к другому – более простые вещества, которые уже невозможно разложить на составные части. Эти простые вещества часто называют также элементами. Изучение количественных законов образования сложных веществ из простых постепенно привело химиков послед¬него столетия к созданию теории, согласно которой все про¬стейшие вещества, или элементы, состоят из мельчайших совершенно одинаковых частиц, называемых атомами соответствующего элемента, а сложные вещества образованы из молекул, представляющих собой соединение атомов различных элементов. В соответствии с этой теорией раз¬ложение сложных веществ на составляющие их элементы состоит в разрушении связей, объединяют различные атомы в молекулы, и разделении веществ на составные части.
Атомная гипотеза оказалась очень плодотворной не только для объяснения основных химических явлений, но, и для построения новых физических теорий [4, ст. 67]. В самом деле, если все вещества действительно состоят из атомов, то многие их физические свойства, можно предсказать, исходя из представления об их атомной структуре. Напри¬мер, хорошо известные свойства газа следовало бы объяс¬нять, представляя газ как совокупность чрезвычайно боль¬шого числа атомов или молекул, находящихся в состоянии непрерывного быстрого движения. Давление газа на стенки содержащего его сосуда должно быть вызвано ударами атомов или молекул о стенки, температура его должна быть связана со средней скоростью движения частиц, которая возрастает с увеличением температуры газа. Основанная на подобных представлениях теория, получившая название кинетической теории газов, позволила вывести теоретически основные законы, которым подчиняются газы и которые уже были получены ранее экспериментальным путем. Более того, если предположение об атомном строении веществ со¬ответствует действительности, то из этого следует, что для объяснения свойств твердых тел и жидкостей необходимо допустить, что в этих физических состояниях атомы или молекулы, из которых состоит вещество, должны находить¬ся на гораздо меньших расстояниях друг от друга и быть гораздо сильнее связанными между собой, чем в газообраз¬ном состоянии . Большая величина сил взаимодействия меж¬ду чрезвычайно близко расположенными атомами или мо¬лекулами, которую необходимо допустить, должна объяс¬нить упругость, не сжимаемость и некоторые другие свой¬ства, характеризующие твердые и жидкие тела.
Несмотря на то, что гипотеза об атомном строении вещества для некоторых физических теорий оказалась весь¬ма плодотворной, для окончательного ее подтверждения было необходимо произвести более или менее прямой экс¬перимент, подтверждающий атомную структуру материи. И эта большая экспериментальная работа, занявшая около тридцати лет, была проделана физиками, из которых в пер¬вую очередь надо отметить Перрена и его опыты [2, ст. 202].
Невозможно непосредственно заметить движение ато¬мов или молекул. Но то, что оно существует, установить, возможно. Выражается это в перемещении под действием непрерывных соударений некоторой частицы, взвешенной в газе или жидкости. Изучение перемещения такой частицы сравнительно больших разме¬ров, известного под названием броуновского движения, позволило Перрену оценить число молекул, содержа¬щихся в одном моле какого-либо газа, находя¬щегося при нормальной температуре и давлении. По клас¬сическому закону Авогадро известно, что это число одинаково для всех газов. Оно носит название числа Авогадро. Эксперименты Перрена показали, что его значение за¬ключено в пределах [2, ст. 203]. Все последую¬щие опыты блестяще подтвердили эту оценку.
Полученные разными путями зна¬чения числа Авогадро, а также вычисляемые с его помощью значения некоторых атомных констант (например, массы атома водорода) находятся в столь блестящем соответствии между собой, что не позволяют сомневаться в справедли¬вости гипотезы об атомном строении материи.
Итак, существование атомов, принимаемое химиками, было экспериментально доказано физиками.ЛитератураСписок использованной литературы
1. Гершензон Е. М., Малов Н. Н. Курс общей физики. Электродинамика. – М.: Просвещение, 1990. – 346 с.
2. Зисман Г. А., Тодес О. М. Курс общей физики. Т. 3. – М.: Наука, 1995. – 343 с.
3. Кухлинг Х. Справочник по физике: Пер. с нем. – М.: Мир, 1983. – 520 с.
4. Л. Де Бройль Революция в физике. Пер. с фр. – М.: Атомиздат, 1965. – 230 с.
5. Окунь Л. Б. Введение в физику элементарных частиц. Библиотечка «Квант».№45. – М.: Наука, 1990, 112 с.
6. Савельев И. В. Курс общей физики. В 3 Т., Электричество и магнетизм. – М.: Наука, 2003. - Т.2. – 387 с.
7. Филлипов Е. М. Ядра. Излучение. Вселенная. – М.: Наука. 1984, 158 с.
8. Химическая энциклопедия в 5 т. / под ред. И. Л. Кнунянца. – М.: Советская энциклопедия, 1990.
9. Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике. – М.: Наука, 1982. – 846 с.
|
|
