ดงมะไฟพิทยาคม ฟิสิกส์อะตอม

สอการเรยนรสอการเรยนรฟสกสฟสกส

เรอง ฟสกสเรอง ฟสกสอะตอมอะตอม

ฟสกสอะตอม

คำาวา “อะตอม” เปนคำาซงมาจากภาษากรกแปลวาสงทเลกทสด ซงนกปราชญชาวกรกโบราณทชอ ลซพ

ปส (Leucippus) และดโมครตส (Democritus) ใชสำาหรบเรยกหนวยทเลกทสดของสสาร ทไมสามารถ

แบงแยกตอไปไดอก โดยเขาไดพยายามศกษาเกยวกบวตถทมขนาดเลก (ฟสกสระดบจลภาค, microscopic) และมแนวคดเกยวกบโครงสรางของสสารวา สสารทง

หลายประกอบดวยอนภาคทเลกทสด จะไมสามารถมองเหนได และจะไมสามารถแบงแยกใหเลกลงกวานนไดอก แตในสมยนนกยงไมมการทดลอง เพอพสจนและ

สนบสนนแนวความคดดงกลาวตอมาวทยาศาสตรไดเจรญกาวหนาขน และนก

วทยาศาสตรกพยายามทำาการ ทดลองคนหาคำาตอบเกยวกบเรองนในรปแบบตางๆตลอดมา จนกระทงเกดทฤษฎอะตอมขนมาในป ค.ศ.1808 จากแนวความคดของจอหน ดาลตน (John Dalton) ผเสนอสมมตฐาน

เกยวกบแบบจำาลองอะตอม และเปนทยอมรบและสนบสนนจากนกวทยาศาสตรในสมยนน โดยทฤษฎ

อะตอมของดาลตนไดกลาวไววา

1.สสารประกอบดวยอะตอม ซงเปนหนวยทเลกทสด แบงแยกตอไปอกไมได และไมสามารถสรางขนหรอ

ทำาลายใหสญหายไป2.ธาตเดยวกนประกอบดวยอะตอมชนดเดยวกน มมวล

และคณสมบตเหมอนกน แตจะแตกตางจากธาตอน3.สารประกอบเกดจากการรวมตวของอะตอมของธาต

ตงแต 2 ชนดขนไปดวยสดสวนทคงท4.อะตอมของธาตแตละชนดจะมรปรางและนำาหนก

เฉพาะตว5.นำาหนกของธาตทรวมกน กคอนำาหนกของอะตอมทง

หลายของธาตทรวมกน

แบบจำำลองอะตอม ( Atomic model )   

ปนภาพทางความคดทแสดงใหเหน รายละเอยดของโครงสรางอะตอมทสอดคลอง กบผลการทดลองและใชอธบายปรากฎการณ ของอะตอมได ซงหลงจากสมยของดาลตน ผลการทดลองของนกวทยาศาสตรในรนตอมาไดคนพบวาอะตอมมโครงสรางทสลบซบซอน มธรรมชาตทเปนไฟฟาเกยวของอยดวย และสามารถแบงแยกใหเลกลงไดอกในบางอะตอม ดงนนจงมแบบจำาลองอะตอมของนกวทยาศาสตรเกดขนมาอกหลายแบบ ไดแก 

แบบจำำลองอะตอมของทอมสน

ในปลายครสตศตวรรษท 19 ไดมการคนพบรงสชนด

หนง ซงเรยกวา รงสแคโทด (cathode ray) ทไดจากการทดลองของนกวทยาศาสตรชอ Julius Plicker ซงใชหลอดแกวทสบอากาศออก และมอเลกโตรด 2 อน

อยคนละขาง (แอโนดเปนขวไฟฟาบวก และแคโทดเปนขวไฟฟาลบ) ของหลอดแกว และตอไปยงไฟฟาทม

ศกยสง ทำาใหเกดรงสขนภายในหลอดแกว เรยกวา รงสแคโทด

ภาพหลอดรงสแคโทด

และในป 1897 ไดมผทำาการทดลองเกยวกบรงสแคโทดน โดยคนพบวามอนภาคทมประจไฟฟาลบ ซงตอมาเรยกวา "อเลกตรอน" จากรงสแคโทด เขาผนคอ เซอรโจเซฟ จอหน ทอมสน ( Sir Joseph John Thomson ) ดงนนความเชอทเขาใจกนวาอะตอมแบงแยกอกไมได จงไมถกตองอกตอไป และ ทอมสนไดเสนอแบบจำาลองอะตอมขนใหม ดงน "อะตอมมลกษณะเปนรปทรงกลมประกอบดวยอนภาคทมประจบวก และมอเลกตรอนซงมประจไฟฟาลบ อะตอมโดยปกตอยในสภาพเปนกลางทางไฟฟา ซงทำาใหทงสองประจนมจำานวน เทากนและกระจายอยทวไปอยางสมำา

เสมอภายในอะตอม โดยมการจดเรยงททำาใหอะตอมมสภาพเสถยรมากทสด" ดงรป

แตแบบจำาลองอะตอมของทอมสนนยงไมสามารถอธบายขอสงสยบางอยางได เชน ประจไฟฟาบวก อยกนไดอยางไรในอะตอม และ ไมสามารถอธบายคณ

สมบตอนๆของอะตอม ตวอยางเชน สเปกตรมทแผออกมาจากธาต จงมนกวทยาศาสตรรนตอมาคนควาและ

ทดลองเพอหาขอเทจจรงตอมา และปจจบนกไดทราบวาแบบจำาลองนไมถกตอง

เออรเนสต รทเธอรฟอรด (Ernest Rutherford) ไดทำาการทดลองยงอนภาคแอลฟา ( นวเคลยสของ

อะตอมฮเลยม ) ไปทแผนโลหะบาง ในป พ.ศ.2449 และพบวาอนภาคน สามารถวงผานไดเปนจำานวนมาก แตจะมเพยงสวนนอยทเปนอนภาคทกระเจง ( การท

อนภาคเบนจากแนวการเคลอนทจากทเดมไปยงทศทางตางๆกน ) ไปจากแนวเดมหรอสะทอนกลบทางเดม

แบบจำำลองอะตอมของ

รทเธอรฟอรด

จากการทดลองน รทเธอรฟอรดจงไดเสนอแบบจำาลองอะตอมวา " อะตอมมลกษณะโปรง ประกอบดวยประจไฟฟาบวกทรวมกนอยทศนยกลางเรยกวา

นวเคลยส ซงถอวาเปนทรวมของมวลเกอบทงหมดของอะตอม โดยมอเลกตรอนเคลอนทรอบๆนวเคลยสดวยระยะหางจากนวเคลยสมาก เมอเทยบกบขนาดของ

นวเคลยส และ

ระหวางนวเคลยสกบอเลกตรอนเปนทวางเปลา"แตแบบจำาลองนยงมขอกงขาทยงไมสามารถหาคำาตอบ

ไดคอ1.อเลกตรอนทเคลอนทโดยมความเรงจะแผ

คลนแมเหลกไฟฟาออกมา ทำาใหพลงงานจลนลดลง ทำาไมอเลกตรอนวงวนรอบนวเคลยสตามแบบจำาลอง

ของรทเธอรฟอรด จงไมสญเสยพลงงาน และไปรวมอยทนวเคลยส

2. อะตอมทมอเลกตรอนมากกวาหนงตว เมอวงวนรอบนวเคลยสจะจดการเรยงตวอยางไร

3. ประจบวกทรวมกนอยในนวเคลยส จะอยกนไดอยางไร ทงๆทเกดแรงผลก

แบบจำำลองอะตอมของโบร

นกวทยาศาสตรไดพยายามศกษาเรองเกยวกบอะตอม โดยไดเสนอ แบบจำาลองอะตอมจากการทดลองทเกดขน ซงแบบจำาลองของรทเธอรฟอรดไดรบการยอมรบแตกยงไมสมบรณ จงมผพยายามหาคำาอธบายเพมเตม โดยในป 1913 นล โบร (Niels Bohr) ไดนำาทฤษฎกล

ศาสตรควอนตมมาประยกตใชในการทดลอง เพอพฒนาแบบจำาลองอะตอมของรทเธอรฟอรด แตในการทดลองของเขาสามารถอธบายไดเฉพาะอะตอมของไฮโดรเจนทมอเลกตรอนเพยงตวเดยว โดยไดเสนอแบบจำาลอง

อะตอมของไฮโดรเจนวา

1. อเลกตรอนจะวงวนเปนวงกลมรอบนวเคลยส โดยมวงโคจรบางวงทมอเลกตรอนไมแผคลนแมเหลกไฟฟา

ออกมาในวงโคจรดงกลาว2. อเลกตรอนจะรบหรอปลอยพลงงานออกมา เมอมการเปลยนวงโคจรทกลาวในขอท 1 พลงงานทอเลกตรอน

รบหรอปลอยออกมาจะอยในรปคลนแมเหลกไฟฟาซงสมมตฐานของโบร สามารถอธบายปญหาปรากฏการณของอะตอมไฮโดรเจนได คอ

1. เหตผลทอเลกตรอนโคจรรอบนวเคลยสของไฮโดรเจนไดโดยไมแผคลนแมเหลกไฟฟา เพราะ

อเลกตรอนโคจรในระดบพลงงานของอะตอมบางวง ซงวงในสดจะเสถยร

2. สเปกตรมของไฮโดรเจนเกดจากการเปลยนระดบพลงงานของอเลกตรอน จากสถานะกระตนมายงสถานะตำากวา หรอสถานะพน จะแผคลนแมเหลกไฟฟาออกมา

อาจเหนเปนเสนสวางทไมตอเนอง และอาจมความถอนๆ อกทตามองไมเหน

เซอรโจเซฟ จอหน ทอมสน

แบบจำาลองอะตอมของทอมสน

แบบจำาลองอะตอมของรทเธอรฟอรด

เออรเนสต รทเธอรฟอรด

แบบจำาลองอะตอมของโบร

นล โบร

คณะผจดทำาโดยคณะผจดทำาโดย1.1.นางสาวภรณทพย แสงสข ชน มนางสาวภรณทพย แสงสข ชน ม..

6/2 6/2 เลขท เลขท 27272.2.นางสาวอรรถยา ชาชโย ชน มนางสาวอรรถยา ชาชโย ชน ม..

6/2 6/2 เลขท เลขท 34343.3.นายณฐพงษ ปองศร ชน มนายณฐพงษ ปองศร ชน ม.6/2 .6/2

เลขท เลขท 55