Elektronlar ve Atom Fiziginde Diger Buluslar

... konulu sunumlar: "Elektronlar ve Atom Fiziginde Diger Buluslar"— Sunum transkripti:

1 Elektronlar ve Atom Fiziginde Diger Buluslar
1803- Dalton Atom, bolunemeyen, yok edilemeyen kucuk toplardir. 1850-Atomun daha kucuk parcalardan olustuguna dair kanitlar cogaliyor. Elektrik yuklu partikullerin davranislari ve magnetizma: Bazi cisimler arti yada eksi yuklenmis olabilirler. Eger iki cisim ayni yuke sahip ise birbirlerini iterler. Farkli yuklerle yuklenmislerse birbirlerini cekerler. Butun maddeler elektrik yuklu parcaciklardan olusmustur. Ancak bir cisimdeki pozitif yuk miktari ile negatif yuk miktari esit ise o cisim elektrik bakimindan notrdur. F = Q1 x Q2 / r2 Magnetik alandan gecirilen elektrik yuklu parcaciklar dogru yollarindan sapmakta ve alana dik egri bir yol izlemeye baslamaktadir

2 Elektronlarin Kesfi: M. Faraday (1834): Gozlemleri: Kimyasal bilesiklerin sulu cozeltilerinden elektrik akimi gecirildiginde ayrilip toplanan element miktarinin gecen akima bagli olarak arttigini tesbit etmistir. Hipotez: Maddelerin elektriksel yapilari vardir ve tasidiklari yukler bilesikleri bir arada tutan kuvvetler olabilir. J. J. Stoney (1891): Hipotez: Elektrik taneciklerden ibarettir ve bu tanecikler atomun yapisinda da bulunur diyerek bu parcaciklari elektronlar olarak adlandirmistir. Katot Isinlarinin kesfi ve elektronlar: Faraday havasi bosaltilmis bir cam borunun iki ucuna dogru akim ureteci baglamis, tupun negatif uc baglanmis ucundan, yani katodundan cikan isinin pozitif uc baglanmis ucuna, yani anoda gittigini tesbit etmistir. Ve bu isinlar katotdan cikip anoda gittikleri icin katot isinlari olarak adlandirilmistir.

3 Katot Isinlari (devam):
-Tup icinde katot isinlari bir dogru boyunca yol almaktadir. -Farkli metallerden (demir, platin vb.) yapilan katotun yapilmis oldugu metalden bagimsiz olarak ayni ozelliklere sahip katot isini uretirler. -Katot isinlari gozle gorulmezler fakat carptiklari yuzeydeki materyallerin gozle gorulur isin yaymalarina neden olurlar (fluoresans ozellik). -Bu isinlar magnetik alanda veya elektrik alaninda tipki negatif bir parcacik gibi yon degistirirler. J. J. Thompson ve Katot isinlarinin Yuk/Kutle oraninin tayini: 1897 yilinda Thompson katot isinlarinin magnetik ve elektriksel alanda sapmalarini gozleyerek , elektronlar icin yuk/kutle (e/m) oranini olcmustur (-1.76 x C/kg).

4 R. A. Milikan tarafindan Elektronun Yukunun Tayini:
1909 yilinda Milikan elektronun yukunu “Milikan yag damlasi deneyi” duzenegini kullanarak olcmeyi basarmistir. Bu deneyler sonunda elektronun yukunu (e) x C olarak bulmustur. Bu degerden hareket ile de elektronun kutlesi 9.10 x g olarak tesbit edilmistir (Gunumuzdeki deger x 10-28). X Isinlari ve Wilhelm Roentgen: 1895 de Roentgen katot isini ile calisirken, katot isininin bazi maddeler uzerine gonderildiginde (bakir gibi) tup disinda bulunan bazi maddelerin bir isima yaptigina ya da fluoresans isin yaydigina dikkat etti. Bu fluoresansin katot isini tupunun yaydigi isindan ileri geldigini gosterdi ve isinin niteligini bilmedigi icin bu isini X isini olarak adlandirdi. Bu isinin bazi maddelerin icinden gecebildigini, manyetik ve elektrik alandan etkilenmedigini buldu. Radyoaktivite ve Antoine Becquerel: Dogal floresans veren maddelerin X isinlari yayip yaymadigini incelerken uranyum tasiyan minerallerin olasilikla X isinlari urettigini kesfetti. Becquerel boylece radyoaktifligi kesfetti.

5 E. Rutherford ve Radyoaktif Maddelerin Yaydigi isinlar :
Rutherford radyoaktif maddelerin yaydigi isinlar uzerinde calisirken alfa ve beta isinlarini buldu. Alfa isinlarinin iki temel pozitif yuk birimi tasiyan ve helyumun kutlesine sahip olan tanecikler oldugunu kesfetti (He+2). Beta isinlarinin, radyoaktif maddelerin cekirdeginde meydana gelen degismeler sonucu ortaya cikan negatif yuklu tanecikler oldugunu ve elektron ile ayni ozellikleri tasidigini gozlemledi. Gama isini olarak adlandirilan ucuncu isin P. Villard tarfindan kesfedilmistir. Bu isinlar elektrik alandan etkilenmezler ve cok yuksek enerjili isinlardir.

6 E. Rutherford ve H. Geiger Tarafindan Atom Cekirdegi Uzerinde Calismalar :
Rutherford ve asistani Geiger Thompson atom modelini esas alarak alfa isinlarini kullanarak calismalar yapmislardir. Alfa isinlarini cok ince metal yapraklara gonderdiginde beklediginin aksine su sonuclari gozlemistir: Metal yapraga gelen alfa parcaciklarinin…. -Buyuk cogunlugu sapmaya ugramadan gecer -Bazilari cok az sapmaya ugrar -Bir kac tanesi (1/20000), onemli miktarda sapar -Bir kac tanesi yapragi gecemez ve geri doner 1900 1911

7 Bu sonuclara dayanarak soyle bir atom modeli one surmustur:
-Bir atomun kutlesinin cok buyuk bir kismi ve pozitif yukun tumu, cekirdek denen cok kucuk bir bolgede yogunlasmistir.Atomun buyuk kismi bos bir uzay parcasidir. -Pozitif yukun buyuklugu atomdan atoma degisir ve elementin atom agirliginin yaklasik yarisidir. -Cekirdegin disinda , cekirdek yukune esit sayida elektron bulunur. Atomun kendisi elektrik yuku bakimindan noturdur. Rutherford 1919 yilinda atomlarin cekirdeklerinde pozitif yuklu temel tanecikler oldugunu gozlemledi ve bunlari protonlar olarak adlandirdi. Ayni zamanda cekirdek icinde elektrik bakimindan notur taneciklerinde bulunmasininda bir olasilik oldugunu soyledi. 1932 yilinda J. Chadwick notur parcaciklardan meydana gelen delici bir isin kesfetti. Notron adi verilen bu parcaciklarin atomun cekirdeginden gelmekteydi.

8 Atomun Yapisina Modern Bakis
Elektron Proton Notron Negatif yukludurler ( x Coulombs ). Genelde bir elektronun yuku -1 olarak yazilir. Kutlesi: x 10-28 +1 elektron yuku ile yukludur. Kutlesi: x 10-24 Bir yukleri yoktur, elektriksel olarak notrallerdir. Kutlesi: x 10-24 Bir atomda esit sayida elektron ve proton bulundugu icin herhangi bir elektrik yukleri yoktur. Proton ve notron, nukleus denilen atomun merkezinde bulunurlar. Nukleus atomun boyutuyla kiyaslandiginda cok kucuktur. Atomda asil yer kaplayan hareket halindeki elektron bulutudur. Elektronlar zit yukler birbirini ceker prensibiyle protonlari cekmektedir. Kimyasal reaksiyonlarda elektronlar ana rolu oynar.

9 Atomun kutlesi cok kucuktur, atomun kutlesini tanimlamak icin atomik kutle birimi (akb) kullanilir.
1 akb = x 10-24 Proton = akb Notron = akb Elektron = x 10-4 akb Bu kiyaslamalara baktigimizda: Proton ve notronun kutleleri hemen hemen aynidir. Nukleus( proton ve notron) atom kutlesinin neredeyse tamamini olusturur. Elektronlar, atom kutlesinin ancak % 0.005’ini olusturmaktadir. Atomun buyuklugu oldukca kucuktur, atom capi 1 x ile 5 x metre arasindadir.

10 IZOTOPLAR, ATOM VE KUTLE NUMARALARI
Atom uzakliklarini olcmek icin unite cinsinden angstrom (Å) kullanilir. Angstrom, 1 x metreye esittir. Buna gore pek cok atom capi 1 ile 5 angstroms arasindadir. IZOTOPLAR, ATOM VE KUTLE NUMARALARI Bir elementi digerinden hangi ozellikleriyle ayiririz? Bir elementin butun atomlari nukleusda ayni sayida proton bulundurur. Bir atomun yuku 0 olduguna gore protonlarla ayni sayida elektron bulundurur. Notron sayisi genelde proton kadar olmakla beraber cesitlilik de gosterebilir. Notron sayilarinda farklilik gosteren atomlar izotop olarak isimlendirilir. Farkli izotoplarin kutleleri de farklilik gostermektedir. Karbon Karbon elementinin butun atomlari 6 elektron ve 6 proton tasimaktadir. Proton sayisi, element sembolunun sol alt kosesine yazilarak belirtilir. Buna atom numarasi denir. Kutle numarasi ise sembolun sol ust kosesine yazilir ve proton ve notronlarin toplam sayisini gosterir.