الذرة من الألف إلى الياء - الجزء الرابع - سليمان أبو طافش

الذرة من الألف إلى الياء - الجزء الرابع 

الذرة من الألف إلى الياء - الجزء الرابع

تتمة لما تكلمنا عنه سابقاً حول الذرة من الألف إلى الياء.....

اخر ما توصل إليه العلماء حول |بنية الذرة|

نماذج جديدة:

في عام 1911 لمع اسم عالمٍ جديدٍ يدعى نيلز بور الذي عمل جاهداً لحل لغز نموذج رذرفورد معتمداً على نظريتين جديدتين هما نظرية الكم لماكس بلانك التي تقول بأن الطاقة تنتقل على شكل حزمٍ صغيرة تسمى كمّات (كوانتم)، ونظرية التأثير الكهرضوئي لآينشتاين التي اعتبرت الضوء سيلاً من الجسيمات المسماة |فوتونات|. 

وبناءً على هاتين النظريتين اعتمد بور على دراسة ما يسمى بطيف الذرات فلقد اكتشف نيوتن سابقاً باستخدام الموشور بأن الضوء المرئي يتكون من عددٍ كبيرٍ من الأضواء ولكل ضوءٍ لونٌ محددٌ وطول موجةٍ محدد وبشكل مشابه نجد أن لكل عنصرٍ في الطبيعة طيفٌ خاصٌ به فعند دراسة بور لذرة الهيدروجين بتهييجها حتى تصبح مشعة وجد أن طيفها يتكون من أربعة ألوان محددة وهذا قاده إلى وضع نموذج جديدٍ يصف بنية الذرة

نموذج بور الجديد لبنية لذرة:

1) تدور الإلكترونات حول النواة في مداراتٍ محددة. 

2) كلما كانت طاقة الإلكترون كبيرة كلما كان مداره بعيداً عن النواة وعندما يقفز الإلكترون من مدارٍ بعيدٍ إلى مدارٍ أقرب فإنه يفقد جزءاً من طاقته على شكل فوتونات.

الغريب في حركة الإلكترون أنه ينتقل بين المدارات بحركة آنية فهو يقفز من مدارٍ إلى آخر دون أن يمر بالفراغ بينهما وهذا الأمر لا زال بدون تفسير حتى الآن.

رغم جمال نموذج بور وتكامله فإنه لم يستطع تفسير الطيف الذري لجميع العناصر ما جعله يبدو ناقصاً. 

خلاصة ما تم اكتشافه

في عام 1924 قدّم العالم الفرنسي لويس دي بروي ورقة عمل معتمداً على ما قدمه آينشتاين حول أن الضوء عبارة عن جسيمات تتصرف كموجات فأثبت بأن ذلك ينطبق على الإلكترونات أيضاً.

بعد ذلك تمكن العالم الشهير هايزنبرغ من وضع المعادلات الرياضية التي تصف سلوك الذرة و التي اشتغل عليها العالم شرودنغر فتمكن من صياغة معادلة جديدة تعتبر من أهم المعادلات الحديثة في ميكانيك الكم لأنها تصف الإلكترونات على أنها جسيمات تتصرف كموجات بما يؤكد نموذج لويس دي بروي للذرة.

عند حل معادلة شرودنغر نحصل على مجموعة من الحلول وكل حل يصف شكلاً محدداً لمدار الإلكترون حول النواة ما يعني أن الإلكترون يرسم عدداً كبيراً من المدارات حول النواة حَسَبَ طاقته وعند جمع كل تلك المدارات معاً سنجد بأنها أشبه بسحابة تحيط بالنواة ومن هنا ظهرت تسمية السحابة الإلكترونية التي تمنع إمكانية تحديد مكان الإلكترون وسرعته في أية لحظة وتجعل وجوده مجرد مجموعةٍ من الاحتمالات. وهذا هو النموذج الأحدث للذرات.

إذا وجدت بعض الفائدة فشارك المقال مع الآخرين.

بقلمي سليمان أبو طافش ✍️