الدرس 2-1النماذج الذرّية

نموذج طومسون

📖 الكتاب المدرسي: الدرس يبدأ في صفحة 38

الدرس 2-1: النماذج الذرّية

نموذج طومسون

امسح الرمز بكاميرا الجوال لتفتح الصفحة

موقع الأستاذ أنور التعليمي · www.al-ostath.net

🎯 ستتعلم أن

  • تفسّر كيف أثبت طومسون أن أشعة الكاثود جُسيمات مشحونة.
  • توضّح كيف عرف طومسون أن هذه الجُسيمات سالبة الشحنة.
  • تصف نموذج طومسون للذرّة.

🔤 مفردات جديدة

الإلكترون

المغناطيس يكشف السرّ

أثارت تجارب كروكس سؤالًا كبيرًا: هل أشعة الكاثود ضوء أم جُسيمات مشحونة؟

في عام 1897م حاول الفيزيائي طومسون الإجابة، فوضع مغناطيسًا بالقرب من أنبوب أشعة الكاثود عند تشغيله، فلاحظ أن الشعاع انحنى.

NSالكاثودالمسار دون مغناطيسالشعاع ينحنيمغناطيس
عند تقريب المغناطيس من الأنبوب ينحني شعاع أشعة الكاثود عن مساره المستقيم.

ولأن المغناطيس لا يحني الضوء، استنتج طومسون أن هذا الشعاع لا بدّ أن يكون جُسيمات مشحونة تخرج من الكاثود.

✋ سؤال سريع

لماذا استنتج طومسون أن أشعة الكاثود جُسيمات مشحونة وليست ضوءًا؟

اعرض الإجابة

ب) لأنها انحنت عند تقريب مغناطيس، والمغناطيس لا يحني الضوء —انحنى الشعاع عند تقريب المغناطيس، والمغناطيس لا يحني الضوء، فلا بدّ أن الشعاع جُسيمات مشحونة.

اكتشاف الإلكترون

أعاد طومسون التجربة مستعملًا كاثودًا من فلزّات مختلفة، وغازات مختلفة في الأنبوب، فوجد أن الجُسيمات المنبعثة هي نفسها دائمًا. فاستنتج أن هذه الجُسيمات موجودة في كل المواد.

ولكن ما شحنة هذه الجُسيمات؟

  • الشحنات المختلفة تتجاذب.
  • لاحظ طومسون أن الجُسيمات تنجذب نحو الأنود ذي الشحنة الموجبة.
  • إذن هذه الجُسيمات سالبة الشحنة، وسُمّيت فيما بعد الإلكترونات.

✋ سؤال سريع

كيف عرف طومسون أن الجُسيمات في أشعة الكاثود سالبة الشحنة؟

اعرض الإجابة

أ) لأنها انجذبت نحو الأنود الموجب —الشحنات المختلفة تتجاذب، والجُسيمات انجذبت نحو الأنود الموجب، فلا بدّ أنها سالبة الشحنة.

✋ سؤال سريع

لماذا استنتج طومسون أن الإلكترونات موجودة في جميع أنواع الذرّات؟

اعرض الإجابة

ب) لأنها هي نفسها مهما اختلف فلز الكاثود أو الغاز في الأنبوب —تكرّرت التجربة بفلزّات وغازات مختلفة وظهرت الجُسيمات نفسها دائمًا، فهي مكوّن أساسي لجميع الذرّات.

نموذج طومسون للذرّة

أثارت هذه النتائج سؤالًا جديدًا: إذا كانت الذرّة تحتوي على إلكترونات سالبة، والمادة غير سالبة الشحنة، فلا بدّ أن الذرّة تحتوي أيضًا على شحنات موجبة تعادلها.

لذلك عدّل طومسون نموذج دالتون، وتصوّر الذرّة كرة من الشحنات الموجبة تنتشر فيها إلكترونات سالبة، مثل حبّات الشوكولاتة في كرة الصلصال أو العجين.

++++++++−−−−−−−−8 شحنات موجبة + 8 إلكترونات = ذرّة متعادلة
نموذج طومسون: الإلكترونات (الكرات الزرقاء) منتشرة في كرة من الشحنات الموجبة.

✋ سؤال سريع

لماذا أضاف طومسون الشحنات الموجبة إلى نموذجه للذرّة؟

اعرض الإجابة

أ) لأن المادة غير سالبة الشحنة، فلا بدّ من شحنات موجبة تعادل الإلكترونات —الإلكترونات سالبة والمادة متعادلة، فلا بدّ أن تحتوي الذرّة على شحنات موجبة تساوي شحنة الإلكترونات.

✋ سؤال سريع

ما الذي يميّز نموذج طومسون عن نموذج دالتون؟

اعرض الإجابة

ب) الذرّة كرة موجبة تنتشر فيها إلكترونات سالبة —جعل طومسون الذرّة كرة من الشحنات الموجبة تنتشر فيها إلكترونات سالبة، بدلًا من الكرة المصمتة في نموذج دالتون.