उत्सर्जन एवं अवशोषण. बोहर की क्वांटम अभिधारणा

ऑप्टिकल स्पेक्ट्रा के प्रकार.
प्रकाश का अवशोषण एवं उत्सर्जन
परमाणु. शासकों की उत्पत्ति
स्पेक्ट्रा
ब्रह्माण्ड को समझकर सब कुछ जान लो, नहीं
चयन करना:
जो भीतर है, वही तुम बाहर पाओगे।
इसलिए बिना पीछे देखे इसे स्वीकार करें
दुनिया में स्पष्ट पहेलियाँ हैं।
गेटे

प्रकाश का फैलाव है
सूचक की निर्भरता
पदार्थ का अपवर्तन और
इसमें प्रकाश की गति से
प्रकाश तरंग की आवृत्ति.
श्वेत प्रकाश एक जटिल प्रकाश है, इसमें शामिल है
साधारण किरणें, जो गुजरती हैं
प्रिज्म विक्षेपित होता है, लेकिन विघटित नहीं होता है, और केवल
कुल मिलाकर, मोनोक्रोमैटिक किरणें देती हैं
श्वेत प्रकाश की अनुभूति.

लेंस
अंतर
वर्णक्रमीय उपकरण - उपकरण,
विभिन्न लंबाई की तरंगों को अच्छी तरह से अलग करना और स्पेक्ट्रम के अलग-अलग हिस्सों के ओवरलैप को रोकना।
चश्मे

सतत स्पेक्ट्रम
लाल गरम
एसएनएफ
लाल गरम
तरल पदार्थ
गैसें उच्च के नीचे
दबाव
विकिरण में मुख्य भूमिका निभाती है
के दौरान परमाणुओं और अणुओं का उत्तेजना
अराजक
आंदोलन
इन
कण,
उच्च तापमान के कारण होता है.

रेखा स्पेक्ट्रम
एक स्पेक्ट्रम जिसमें अलग-अलग स्पष्ट रूप से परिभाषित रंगीन रेखाएँ होती हैं,
विस्तृत अँधेरे स्थानों द्वारा एक दूसरे से अलग किये गये।
कोई भी पदार्थ पूर्णतः ही प्रकाश उत्सर्जित करता है
निश्चित तरंग दैर्ध्य. की प्रत्येक
रेखाओं की एक सीमित चौड़ाई होती है।
स्पेक्ट्रा चमकदार परमाणु गैसों या वाष्प से प्राप्त होते हैं।
सोडियम
विभिन्न रासायनिक तत्वों का रेखा स्पेक्ट्रा रंग में भिन्न होता है,
व्यक्तिगत चमकदार रेखाओं की स्थिति और संख्या।

बैंड स्पेक्ट्रम
इसमें अंधेरे स्थानों से अलग की गई अलग-अलग धारियां होती हैं।
प्रत्येक पट्टी प्रतिनिधित्व करती है
समग्रता बड़ी संख्याबहुत
बारीकी से दूरी वाली रेखाएँ।
व्यक्तिगत उत्तेजित अणुओं (आणविक गैस) द्वारा उत्सर्जित।
विकिरण इलेक्ट्रॉनिक दोनों के कारण होता है
परमाणुओं में संक्रमण, और दोलन संबंधी गतिविधियाँपरमाणु स्वयं में हैं
अणु.

बैंड स्पेक्ट्रम
सतत स्पेक्ट्रम
रेखा स्पेक्ट्रम
उत्सर्जन चित्र
उत्सर्जित प्रकाश को विघटित करके प्राप्त किया जाता है
स्वप्रकाशित पिंड.

अवशोषण स्पेक्ट्रम
किसी पदार्थ के माध्यम से एक सतत स्पेक्ट्रम देने वाले स्रोत से प्रकाश प्रवाहित करके प्राप्त किया जाता है,
जिनके परमाणु और अणु अउत्तेजित अवस्था में हैं।
अधिग्रहणों
ना
उत्सर्जन
ना
एच
एच

वर्णक्रमीय उत्क्रमणीयता का नियम
पंक्तियाँ:
अवशोषण रेखाएँ मेल खाती हैं
उत्सर्जन लाइनें, यानी परमाणुओं
कम गर्म पदार्थ
निरंतर स्पेक्ट्रम से अवशोषित करें
बिल्कुल वही आवृत्तियाँ जिनमें वे हैं
अन्य स्थितियाँ उत्सर्जित होती हैं।
गुस्ताव रॉबर्ट किरचॉफ
12. 03. 1824 - 17. 10. 1887

10.

प्रत्येक परमाणु का स्पेक्ट्रम रासायनिक तत्वअद्वितीय।

11.

वर्णक्रमीय विश्लेषणरसायन का अध्ययन करने की एक विधि है
संघटन विभिन्न पदार्थउनके अनुसार
स्पेक्ट्रा.
वर्णक्रमीय विश्लेषण
उत्सर्जन को उत्सर्जन कहते हैं।
जी. किरचॉफ
स्पेक्ट्रा का उपयोग करके विश्लेषण किया गया
अवशोषण को अवशोषण वर्णक्रमीय विश्लेषण कहा जाता है।
वी. बन्सन

12.

उत्सर्जन विश्लेषण:
1. प्रत्येक तत्व का अपना स्पेक्ट्रम होता है,
जो उत्तेजना के तरीकों पर निर्भर नहीं करता है।
2. वर्णक्रमीय रेखाओं की तीव्रता किसी दिए गए पदार्थ में तत्व की सांद्रता पर निर्भर करती है।
विश्लेषण करना:
1. इस पदार्थ के परमाणुओं को एक रेखा स्पेक्ट्रम से प्रकाश उत्सर्जित कराएं।
2. इस प्रकाश को एक स्पेक्ट्रम में विघटित करें और प्रेक्षित की तरंग दैर्ध्य निर्धारित करें
इसमें लाइनें हैं.

13.

वर्णक्रमीय विश्लेषण का अनुप्रयोग
धातुकर्म
मैकेनिकल इंजीनियरिंग
परमाणु उद्योग
भूगर्भ शास्त्र
पुरातत्त्व
अपराध

14.

कैसे समझाऊं क्यों
प्रत्येक रासायनिक तत्व के परमाणुओं में होता है
यह वर्णक्रमीय का अपना पूर्णतः व्यक्तिगत सेट है
पंक्तियाँ?
वे मेल क्यों खाते हैं?
उत्सर्जन लाइनें और
स्पेक्ट्रम में अवशोषण
दिए गए तत्व?
इसके क्या कारण हैं
स्पेक्ट्रा में अंतर
विभिन्न परमाणु
तत्व?

15.

स्थिर अवस्थाओं का अभिधारणा:
परमाणु प्रणाली हो सकती है
केवल विशेष स्टेशनरी में
(क्वांटम) राज्य, प्रत्येक
जो एक निश्चित के अनुरूप है
वह ऊर्जा जिस पर परमाणु स्थित है
ऊर्जा उत्सर्जित या अवशोषित नहीं करता.
आवृत्ति नियम: जब कोई परमाणु परिवर्तित होता है
एक स्थिर अवस्था से
अन्य उत्सर्जित या अवशोषित होता है
ऊर्जा की मात्रा.
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27. /टिकट के लिए कार्य.doc
28. /Contents.doc यांत्रिक गति गति की सापेक्षता, संदर्भ प्रणाली, सामग्री बिंदु, प्रक्षेपवक्र। पथ और गति. तुरंत गति. त्वरण. समान और समान रूप से त्वरित गति
टिकट नंबर 10 क्रिस्टलीय और अनाकार पिंड। ठोस पदार्थों की लोचदार और प्लास्टिक विकृतियाँ। प्रतिक्रिया योजना
ऊष्मागतिकी का नियम. आइसोप्रोसेस पर पहले नियम का अनुप्रयोग। रूद्धोष्म प्रक्रिया
कूलम्ब का नियम. विद्युत आवेश के संरक्षण का नियम
संधारित्र की धारिता. कैपेसिटर का अनुप्रयोग
डीसी सर्किट में कार्य और शक्ति। वैद्युतवाहक बल। संपूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम
चुंबकीय क्षेत्र, इसके अस्तित्व की स्थितियाँ। विद्युत आवेश पर चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव और इस प्रभाव की पुष्टि करने वाले प्रयोग। चुंबकीय प्रेरण
अर्धचालक. अर्धचालकों की आंतरिक और अशुद्धता चालकता। अर्धचालक उपकरण
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स्व-प्रेरण की घटना. अधिष्ठापन। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र
1. परिभाषा. ऑसिलेटरी सर्किट थॉम्पसन का सूत्र
न्यूटन का नियम उत्तर योजना
विद्युत चुम्बकीय तरंगें और उनके गुण। रेडियो संचार के सिद्धांत और उनके व्यावहारिक उपयोग के उदाहरण
प्रकाश के तरंग गुण. प्रकाश का विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत
टिकट संख्या 22 α-कणों के प्रकीर्णन पर रदरफोर्ड के प्रयोग। परमाणु का परमाणु मॉडल उत्तर योजना रदरफोर्ड के प्रयोग। परमाणु का परमाणु मॉडल. ग्रीक में "परमाणु" शब्द का अर्थ "अविभाज्य" है
टिकट संख्या 23 बोहर की क्वांटम अभिधारणा। परमाणुओं द्वारा प्रकाश का उत्सर्जन और अवशोषण। वर्णक्रमीय विश्लेषण
टिकट संख्या 24 फोटो प्रभाव और उसके कानून। फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव और प्लैंक स्थिरांक के लिए आइंस्टीन का समीकरण। प्लाव उत्तर तकनीक में फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का अनुप्रयोग
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टिकट संख्या 26 रेडियोधर्मिता। रेडियोधर्मी विकिरण के प्रकार और उनके पंजीकरण के तरीके। आयनकारी विकिरण के जैविक प्रभाव उत्तर योजना
प्रकृति और प्रौद्योगिकी में संवेग के संरक्षण का नियम
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टिकट 5 यांत्रिक कंपन के दौरान ऊर्जा का परिवर्तन। मुक्त और मजबूर कंपन. अनुनाद प्रतिक्रिया योजना
टिकट संख्या 6 पदार्थ की संरचना के मूल सिद्धांतों की प्रायोगिक पुष्टि। अणुओं का द्रव्यमान और आकार. अवोगाद्रो की स्थिर योजना उत्तर
टिकट संख्या 7 आदर्श गैस। एक आदर्श गैस का मूल समीकरण μt. तापमान और उसका माप. निरपेक्ष तापमान उत्तर योजना
टिकट संख्या 8 एक आदर्श गैस की अवस्था का समीकरण। (मेंडेलीव-क्लैपेरॉन समीकरण।) आइसोप्रोप्स उत्तर योजना
टिकट नंबर 9 वाष्पीकरण और संघनन। संतृप्त और असंतृप्त जोड़े. हवा मैं नमी। वायु आर्द्रता माप उत्तर योजना
ऊर्जा संरक्षण के नियम को लागू करने में समस्याएँ
उल्टी गिनती. सामग्री बिंदु. प्रक्षेप पथ. पथ और गति. तुरंत गति. त्वरण. समान और समान रूप से त्वरित गति
टिकट नंबर 23

बोहर की क्वांटम अभिधारणा। परमाणुओं द्वारा प्रकाश का उत्सर्जन और अवशोषण। वर्णक्रमीय विश्लेषण

प्रतिक्रिया योजना

1. प्रथम अभिधारणा. 2. दूसरा अभिधारणा. 3. स्पेक्ट्रा के प्रकार.

बोह्र ने अपने सिद्धांत को दो अभिधारणाओं पर आधारित किया। पहला अभिधारणा: एक परमाणु प्रणाली केवल विशेष स्थिर या क्वांटम अवस्थाओं में हो सकती है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी ऊर्जा होती है; स्थिर अवस्था में परमाणु विकिरण नहीं करता।

इसका मतलब यह है कि एक इलेक्ट्रॉन (उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन परमाणु में) कई अच्छी तरह से परिभाषित कक्षाओं में हो सकता है। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन कक्षा एक बहुत ही विशिष्ट ऊर्जा से मेल खाती है।

दूसरा अभिधारणा: एक स्थिर अवस्था से दूसरे में संक्रमण के दौरान, एक क्वांटम उत्सर्जित या अवशोषित होता है विद्युत चुम्बकीय विकिरण. एक फोटॉन की ऊर्जा दो अवस्थाओं में एक परमाणु की ऊर्जा के अंतर के बराबर होती है: एचवी = एम Εn; एच= 6.62 10 -34 जे एस, कहां एच-प्लैंक स्थिरांक.

जब एक इलेक्ट्रॉन निकट की कक्षा से अधिक दूर की कक्षा में जाता है, तो परमाणु प्रणाली ऊर्जा की एक मात्रा को अवशोषित कर लेती है। जब एक इलेक्ट्रॉन नाभिक के सापेक्ष अधिक दूर की कक्षा से निकटतम कक्षा की ओर बढ़ता है, तो परमाणु प्रणाली एक ऊर्जा क्वांटम उत्सर्जित करती है।

बोह्र के सिद्धांत ने रेखा स्पेक्ट्रा के अस्तित्व की व्याख्या करना संभव बना दिया।

उत्सर्जन चित्र(या अवशोषण) कुछ आवृत्तियों की तरंगों का एक समूह है जो किसी दिए गए पदार्थ का एक परमाणु उत्सर्जित (या अवशोषित) करता है।

स्पेक्ट्रा हैं ठोस, पंक्तिबद्धऔर धारीदार.

सतत स्पेक्ट्रासभी पदार्थों को ठोस या तरल अवस्था में उत्सर्जित करें। ठोस स्पेक्ट्रम में दृश्य प्रकाश की सभी आवृत्तियों की तरंगें होती हैं और इसलिए यह निम्नलिखित क्रम में एक रंग से दूसरे रंग में सहज संक्रमण के साथ एक रंग बैंड के रूप में दिखाई देता है: लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला और बैंगनी (प्रत्येक शिकारी जानना चाहता है कि कहां है) तीतर बैठता है)।

रेखा स्पेक्ट्रापरमाणु अवस्था में सभी पदार्थों का उत्सर्जन करें। सभी पदार्थों के परमाणु बहुत विशिष्ट आवृत्तियों की तरंगों के सेट उत्सर्जित करते हैं जो उनके लिए अद्वितीय होते हैं। जिस प्रकार प्रत्येक व्यक्ति की अपनी व्यक्तिगत उंगलियों के निशान होते हैं, उसी प्रकार किसी दिए गए पदार्थ के परमाणु का अपना स्पेक्ट्रम होता है, जो केवल उसी की विशेषता होती है। रेखा उत्सर्जन स्पेक्ट्रा रिक्त स्थान से अलग की गई रंगीन रेखाओं के रूप में दिखाई देते हैं। रेखा स्पेक्ट्रा की प्रकृति को इस तथ्य से समझाया जाता है कि किसी विशेष पदार्थ के परमाणुओं की अपनी विशिष्ट ऊर्जा के साथ केवल अपनी स्थिर अवस्थाएँ होती हैं, और इसलिए ऊर्जा स्तरों के जोड़े का उनका अपना सेट होता है जिसे परमाणु बदल सकता है, यानी, एक इलेक्ट्रॉन एक परमाणु किसी दिए गए समय के लिए केवल एक विशिष्ट कक्षा से अन्य, अच्छी तरह से परिभाषित कक्षाओं में जा सकता है रासायनिक पदार्थ.

धारीदार स्पेक्ट्राअणुओं द्वारा उत्सर्जित. धारीदार स्पेक्ट्रा लाइन स्पेक्ट्रा के समान दिखते हैं, केवल अलग-अलग लाइनों के बजाय, लाइनों की अलग-अलग श्रृंखला देखी जाती है, जिन्हें अलग-अलग बैंड के रूप में माना जाता है।

विशेषता यह है कि इन परमाणुओं द्वारा जो भी स्पेक्ट्रम उत्सर्जित होता है, वही अवशोषित हो जाता है, यानी, उत्सर्जित आवृत्तियों के सेट के संदर्भ में उत्सर्जन स्पेक्ट्रा अवशोषण स्पेक्ट्रा के साथ मेल खाता है। चूँकि विभिन्न पदार्थों के परमाणु ही संगत होते हैं उन्हेंस्पेक्ट्रा, तो निर्धारित करने का एक तरीका है रासायनिक संरचनापदार्थों को उनके स्पेक्ट्रा का अध्ययन करके। इस विधि को कहा जाता है वर्णक्रमीय विश्लेषण।खनन के दौरान जीवाश्म अयस्कों की रासायनिक संरचना निर्धारित करने, तारों, वायुमंडलों, ग्रहों की रासायनिक संरचना निर्धारित करने के लिए वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग किया जाता है; धातु विज्ञान और मैकेनिकल इंजीनियरिंग में किसी पदार्थ की संरचना की निगरानी के लिए मुख्य विधि है।

कृपया भौतिकी पर प्रश्नों के उत्तर देने में मेरी सहायता करें। 1) परमाणु द्वारा प्रकाश का अवशोषण और उत्सर्जन। 2 एम्पीयर बल, लोरेंत्ज़ बल, लेखक द्वारा कई बार दिया गया न्यूरोलॉजिस्टसबसे अच्छा उत्तर है 1)
बोह्र के सिद्धांत ने रेखा स्पेक्ट्रा के अस्तित्व की व्याख्या करना संभव बना दिया।
उत्सर्जन (या अवशोषण) स्पेक्ट्रम कुछ आवृत्तियों की तरंगों का एक समूह है जो किसी दिए गए पदार्थ के परमाणु द्वारा उत्सर्जित (या अवशोषित) होता है।
स्पेक्ट्रा ठोस, रेखा और धारीदार होते हैं।
सतत स्पेक्ट्रा सभी पदार्थों को ठोस या तरल अवस्था में उत्सर्जित करता है। एक सतत स्पेक्ट्रम में सभी आवृत्तियों की तरंगें होती हैं दृश्यमान प्रकाशऔर इसलिए निम्नलिखित क्रम में एक रंग से दूसरे रंग में सहज संक्रमण के साथ रंग की एक पट्टी की तरह दिखता है: लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला और बैंगनी (हर शिकारी जानना चाहता है कि तीतर कहाँ बैठा है)।
रेखा स्पेक्ट्रा परमाणु अवस्था में सभी पदार्थों का उत्सर्जन करती है। सभी पदार्थों के परमाणु बहुत विशिष्ट आवृत्तियों की तरंगों के सेट उत्सर्जित करते हैं जो उनके लिए अद्वितीय होते हैं। जिस प्रकार प्रत्येक व्यक्ति की अपनी व्यक्तिगत उंगलियों के निशान होते हैं, उसी प्रकार किसी दिए गए पदार्थ के परमाणु का अपना स्पेक्ट्रम होता है, जो केवल उसी की विशेषता होती है। रेखा उत्सर्जन स्पेक्ट्रा रिक्त स्थान से अलग की गई रंगीन रेखाओं की तरह दिखता है। रेखा स्पेक्ट्रा की प्रकृति को इस तथ्य से समझाया जाता है कि किसी विशेष पदार्थ के परमाणुओं की अपनी विशिष्ट ऊर्जा के साथ केवल अपनी स्थिर अवस्थाएँ होती हैं, और इसलिए ऊर्जा स्तरों के जोड़े का उनका अपना सेट होता है जिसे परमाणु बदल सकता है, यानी, एक इलेक्ट्रॉन एक परमाणु किसी दिए गए रासायनिक पदार्थ के लिए केवल एक विशिष्ट कक्षा से दूसरी, अच्छी तरह से परिभाषित कक्षाओं में जा सकता है।
बैंडेड स्पेक्ट्रा अणुओं द्वारा उत्सर्जित होते हैं। धारीदार स्पेक्ट्रा लाइन स्पेक्ट्रा के समान दिखते हैं, केवल अलग-अलग लाइनों के बजाय, लाइनों की अलग-अलग श्रृंखला देखी जाती है, जिन्हें अलग-अलग बैंड के रूप में माना जाता है। विशेषता यह है कि इन परमाणुओं द्वारा जो भी स्पेक्ट्रम उत्सर्जित होता है, वही अवशोषित हो जाता है, यानी उत्सर्जित आवृत्तियों के सेट के अनुसार उत्सर्जन स्पेक्ट्रा अवशोषण स्पेक्ट्रा के साथ मेल खाता है। चूंकि विभिन्न पदार्थों के परमाणु उनके लिए अद्वितीय स्पेक्ट्रा से मेल खाते हैं, इसलिए किसी पदार्थ के स्पेक्ट्रा का अध्ययन करके उसकी रासायनिक संरचना निर्धारित करने का एक तरीका है। इस विधि को वर्णक्रमीय विश्लेषण कहा जाता है। खनन के दौरान जीवाश्म अयस्कों की रासायनिक संरचना निर्धारित करने, तारों, वायुमंडलों, ग्रहों की रासायनिक संरचना निर्धारित करने के लिए वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग किया जाता है; धातु विज्ञान और मैकेनिकल इंजीनियरिंग में किसी पदार्थ की संरचना की निगरानी के लिए मुख्य विधि है।
2) एम्पीयर शक्ति.
चुंबकीय क्षेत्र में धारा प्रवाहित करने वाले एक कंडक्टर पर बराबर बल का अनुभव होता है
एफ = आई·एल·बी·सिना
I कंडक्टर में वर्तमान ताकत है;

एल चुंबकीय क्षेत्र में स्थित कंडक्टर की लंबाई है;
ए - वेक्टर के बीच का कोण चुंबकीय क्षेत्रऔर कंडक्टर में करंट की दिशा।
चुंबकीय क्षेत्र में विद्युत धारावाही चालक पर लगने वाले बल को एम्पीयर बल कहा जाता है।
अधिकतम एम्पीयर बल है:
एफ = आई एल बी
यह a = 900 से मेल खाता है।
लोरेंत्ज़ बल.

लोरेंत्ज़ बल संबंध द्वारा निर्धारित होता है:
Fl = q·V·B·sina
जहाँ q गतिमान आवेश का परिमाण है;
V इसकी गति का मापांक है;
बी - चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण वेक्टर का मॉड्यूल;
a आवेश वेग वेक्टर और चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के बीच का कोण है।

से उत्तर दें किरिल स्टार्कोव[नौसिखिया]

1. बोह्र ने अपना सिद्धांत दो अभिधारणाओं पर आधारित किया। पहला अभिधारणा: एक परमाणु प्रणाली केवल विशेष स्थिर या क्वांटम अवस्थाओं में हो सकती है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी ऊर्जा होती है; स्थिर अवस्था में परमाणु विकिरण नहीं करता।
इसका मतलब यह है कि एक इलेक्ट्रॉन (उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन परमाणु में) कई अच्छी तरह से परिभाषित कक्षाओं में हो सकता है। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन कक्षा एक बहुत ही विशिष्ट ऊर्जा से मेल खाती है।
दूसरा अभिधारणा: एक स्थिर अवस्था से दूसरे में संक्रमण के दौरान, विद्युत चुम्बकीय विकिरण की एक मात्रा उत्सर्जित या अवशोषित होती है। एक फोटॉन की ऊर्जा दो अवस्थाओं में एक परमाणु की ऊर्जा के बीच के अंतर के बराबर होती है: hv = Em - Εn; h = 6.62 · 10-34 J s, जहाँ h प्लैंक स्थिरांक है।
जब एक इलेक्ट्रॉन निकट की कक्षा से अधिक दूर की कक्षा में जाता है, तो परमाणु प्रणाली ऊर्जा की एक मात्रा को अवशोषित कर लेती है। जब एक इलेक्ट्रॉन नाभिक के सापेक्ष अधिक दूर की कक्षा से निकटतम कक्षा की ओर बढ़ता है, तो परमाणु प्रणाली एक ऊर्जा क्वांटम उत्सर्जित करती है।
बोह्र के सिद्धांत ने रेखा स्पेक्ट्रा के अस्तित्व की व्याख्या करना संभव बना दिया।
2. एम्पीयर बल वह बल है जिसके साथ एक चुंबकीय क्षेत्र उसमें रखे विद्युत धारावाही चालक पर कार्य करता है।
किसी चुंबकीय क्षेत्र द्वारा उसमें घूमने वाले आवेशों पर लगाए गए बल को लोरेंत्ज़ बल कहा जाता है।


पालना

उत्सर्जन या अवशोषण स्पेक्ट्रम कुछ आवृत्तियों की तरंगों का एक सेट है जो किसी दिए गए पदार्थ का एक परमाणु उत्सर्जित या अवशोषित करता है। सतत स्पेक्ट्रा सभी पदार्थों को ठोस या तरल अवस्था में उत्सर्जित करता है। रेखा स्पेक्ट्रा परमाणु अवस्था में सभी पदार्थों का उत्सर्जन करती है। जिस प्रकार प्रत्येक व्यक्ति की अपनी व्यक्तिगत उंगलियों के निशान होते हैं, उसी प्रकार किसी पदार्थ के परमाणु का अपना स्पेक्ट्रम होता है जो केवल उसी की विशेषता होती है।

टिकट नंबर 2 3

बोहर की क्वांटम अभिधारणा। परमाणुओं द्वारा प्रकाश का उत्सर्जन और अवशोषण। वर्णक्रमीय विश्लेषण

प्रतिक्रिया योजना

1. पहला अभिधारणा. 2. दूसरा अभिधारणा. 3. स्पेक्ट्रा के प्रकार.

बोह्र ने अपने सिद्धांत को दो अभिधारणाओं पर आधारित किया। पहला अभिधारणा:एक परमाणु प्रणाली केवल विशेष स्थिर या क्वांटम अवस्थाओं में ही हो सकती है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी ऊर्जा होती है; स्थिर अवस्था में परमाणु विकिरण नहीं करता।

इसका मतलब यह है कि एक इलेक्ट्रॉन (उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन परमाणु में) कई अच्छी तरह से परिभाषित कक्षाओं में हो सकता है। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन कक्षा एक बहुत ही विशिष्ट ऊर्जा से मेल खाती है।

दूसरा अभिधारणा:एक स्थिर अवस्था से दूसरे में संक्रमण के दौरान, विद्युत चुम्बकीय विकिरण की एक मात्रा उत्सर्जित या अवशोषित होती है।एक फोटॉन की ऊर्जा दो अवस्थाओं में एक परमाणु की ऊर्जा के अंतर के बराबर होती है:एचवी = ई एम Ε एन; एच = 6.62 10 -34 जे एस, जहां एच प्लैंक स्थिरांक.

जब एक इलेक्ट्रॉन निकट की कक्षा से अधिक दूर की कक्षा में जाता है, तो परमाणु प्रणाली ऊर्जा की एक मात्रा को अवशोषित कर लेती है। जब एक इलेक्ट्रॉन नाभिक के सापेक्ष अधिक दूर की कक्षा से निकटतम कक्षा की ओर बढ़ता है, तो परमाणु प्रणाली एक ऊर्जा क्वांटम उत्सर्जित करती है।

बोह्र के सिद्धांत ने रेखा स्पेक्ट्रा के अस्तित्व की व्याख्या करना संभव बना दिया।

उत्सर्जन चित्र(या अधिग्रहण) — यह कुछ आवृत्तियों की तरंगों का एक समूह है जो किसी दिए गए पदार्थ का एक परमाणु उत्सर्जित (या अवशोषित) करता है।

स्पेक्ट्रा हैं ठोस, पंक्तिबद्धऔर धारीदार.

सतत स्पेक्ट्रासभी पदार्थों को ठोस या तरल अवस्था में उत्सर्जित करें। ठोस स्पेक्ट्रम में दृश्य प्रकाश की सभी आवृत्तियों की तरंगें होती हैं और इसलिए यह निम्नलिखित क्रम में एक रंग से दूसरे रंग में सहज संक्रमण के साथ एक रंग बैंड के रूप में दिखाई देता है: लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला और बैंगनी (हर शिकारी जानना चाहता है कि कहां है) तीतर बैठता है)।

रेखा स्पेक्ट्रापरमाणु अवस्था में सभी पदार्थों का उत्सर्जन करें। सभी पदार्थों के परमाणु बहुत विशिष्ट आवृत्तियों की तरंगों के सेट उत्सर्जित करते हैं जो उनके लिए अद्वितीय होते हैं। जिस प्रकार प्रत्येक व्यक्ति की अपनी व्यक्तिगत उंगलियों के निशान होते हैं, उसी प्रकार किसी दिए गए पदार्थ के परमाणु का अपना स्पेक्ट्रम होता है, जो केवल उसी की विशेषता होती है। रेखा उत्सर्जन स्पेक्ट्रा रिक्त स्थान से अलग की गई रंगीन रेखाओं के रूप में दिखाई देते हैं। रेखा स्पेक्ट्रा की प्रकृति को इस तथ्य से समझाया जाता है कि किसी विशेष पदार्थ के परमाणुओं की अपनी विशिष्ट ऊर्जा के साथ केवल अपनी स्थिर अवस्थाएँ होती हैं, और इसलिए ऊर्जा स्तरों के जोड़े का उनका अपना सेट होता है जिसे परमाणु बदल सकता है, यानी, एक इलेक्ट्रॉन एक परमाणु किसी दिए गए रासायनिक पदार्थ के लिए केवल एक विशिष्ट कक्षा से दूसरी, अच्छी तरह से परिभाषित कक्षाओं में जा सकता है।

धारीदार स्पेक्ट्राअणुओं द्वारा उत्सर्जित. धारीदार स्पेक्ट्रा लाइन स्पेक्ट्रा के समान दिखते हैं, केवल अलग-अलग लाइनों के बजाय, लाइनों की अलग-अलग श्रृंखला देखी जाती है, जिन्हें अलग-अलग बैंड के रूप में माना जाता है।

विशेषता यह है कि इन परमाणुओं द्वारा जो भी स्पेक्ट्रम उत्सर्जित होता है, वही अवशोषित हो जाता है, यानी उत्सर्जित आवृत्तियों के सेट के अनुसार उत्सर्जन स्पेक्ट्रा अवशोषण स्पेक्ट्रा के साथ मेल खाता है। चूँकि विभिन्न पदार्थों के परमाणु ही संगत होते हैंउन्हें स्पेक्ट्रा, तो किसी पदार्थ के स्पेक्ट्रा का अध्ययन करके उसकी रासायनिक संरचना निर्धारित करने का एक तरीका है। इस विधि को कहा जाता हैवर्णक्रमीय विश्लेषण।खनन के दौरान जीवाश्म अयस्कों की रासायनिक संरचना निर्धारित करने, तारों, वायुमंडलों, ग्रहों की रासायनिक संरचना निर्धारित करने के लिए वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग किया जाता है; धातु विज्ञान और मैकेनिकल इंजीनियरिंग में किसी पदार्थ की संरचना की निगरानी के लिए मुख्य विधि है।


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बोहर की अभिधारणाओं के अनुसार, एक इलेक्ट्रॉन कई विशिष्ट कक्षाओं में हो सकता है। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन कक्षा एक निश्चित ऊर्जा से मेल खाती है। जब एक इलेक्ट्रॉन निकट से दूर की कक्षा में जाता है, तो एक परमाणु प्रणाली ऊर्जा की एक मात्रा को अवशोषित करती है। जब एक इलेक्ट्रॉन नाभिक के सापेक्ष अधिक दूर की कक्षा से निकटतम कक्षा की ओर बढ़ता है, तो परमाणु प्रणाली एक ऊर्जा क्वांटम उत्सर्जित करती है।

स्पेक्ट्रा

बोह्र के सिद्धांत ने रेखा स्पेक्ट्रा के अस्तित्व की व्याख्या करना संभव बना दिया।
सूत्र (1) इस बात का गुणात्मक विचार देता है कि परमाणु उत्सर्जन और अवशोषण स्पेक्ट्रा क्यों पंक्तिबद्ध हैं। वास्तव में, एक परमाणु केवल उन्हीं आवृत्तियों की तरंगें उत्सर्जित कर सकता है जो ऊर्जा मूल्यों में अंतर के अनुरूप होती हैं ई 1 , ई 2 , . . . , ई एन ,. . इसीलिए परमाणुओं के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम में अलग-अलग स्थित तेज चमकीली रेखाएँ होती हैं। उसी समय, एक परमाणु किसी फोटॉन को नहीं, बल्कि केवल ऊर्जा वाले फोटॉन को अवशोषित कर सकता है जो बिल्कुल अंतर के बराबर है ई एनई केकुछ दो अनुमत ऊर्जा मान ई एनऔर ई के. उच्च ऊर्जा अवस्था की ओर बढ़ना ई एन, परमाणु ठीक उसी फोटॉन को अवशोषित करते हैं जो वे मूल स्थिति में विपरीत संक्रमण के दौरान उत्सर्जित करने में सक्षम होते हैं ई के. सीधे शब्दों में कहें तो, परमाणु निरंतर स्पेक्ट्रम से उन रेखाओं को लेते हैं जिन्हें वे स्वयं उत्सर्जित करते हैं; यही कारण है कि ठंडी परमाणु गैस के अवशोषण स्पेक्ट्रम की अंधेरी रेखाएँ ठीक उन्हीं स्थानों पर स्थित होती हैं जहाँ गर्म अवस्था में उसी गैस के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की चमकीली रेखाएँ स्थित होती हैं।

सतत स्पेक्ट्रम हाइड्रोजन उत्सर्जन स्पेक्ट्रम हाइड्रोजन अवशोषण स्पेक्ट्रम

ग्रीक से अनुवादित शब्द "परमाणु" का अर्थ है "अविभाज्य।" परमाणु के अंतर्गत कब का 20वीं सदी की शुरुआत तक, इसका मतलब पदार्थ के सबसे छोटे अविभाज्य कण थे। 20वीं सदी की शुरुआत तक. विज्ञान के पास ऐसे कई तथ्य जमा हैं जो बताते हैं जटिल संरचनापरमाणु.

बड़ी सफलतापरमाणुओं की संरचना के अध्ययन में पदार्थ की पतली परतों से गुजरते समय α-कणों के प्रकीर्णन पर अंग्रेजी वैज्ञानिक अर्नेस्ट रदरफोर्ड के प्रयोगों में प्राप्त किया गया था। इन प्रयोगों में, α कणों की एक संकीर्ण किरण उत्सर्जित हुई रेडियोधर्मी पदार्थ, पतली सोने की पन्नी पर निर्देशित किया गया था। फ़ॉइल के पीछे एक स्क्रीन लगाई गई थी, जो तेज़ कणों के प्रभाव में चमकने में सक्षम थी। यह पाया गया कि अधिकांश α-कण पन्नी से गुजरने के बाद सीधी-रेखा प्रसार से विचलित हो जाते हैं, अर्थात वे बिखर जाते हैं, और कुछ α-कण आम तौर पर वापस फेंक दिए जाते हैं। रदरफोर्ड ने α-कणों के प्रकीर्णन को इस तथ्य से समझाया कि धनात्मक आवेश 10 -10 मीटर की त्रिज्या वाली गेंद में समान रूप से वितरित नहीं होता है, जैसा कि पहले माना गया था, लेकिन परमाणु के मध्य भाग - परमाणु नाभिक में केंद्रित होता है। जब कोई धनात्मक आवेश वाला कण नाभिक के पास से गुजरता है, तो वह उससे विकर्षित हो जाता है और जब वह नाभिक से टकराता है, तो उसे अंदर फेंक दिया जाता है। विपरीत दिशा. समान आवेश वाले कण इस प्रकार व्यवहार करते हैं, इसलिए, परमाणु का एक केंद्रीय धनात्मक आवेशित भाग होता है, जिसमें परमाणु का एक महत्वपूर्ण द्रव्यमान केंद्रित होता है। गणना से पता चला कि प्रयोगों को समझाने के लिए परमाणु नाभिक की त्रिज्या लगभग 10 -15 मीटर लेना आवश्यक है।



रदरफोर्ड ने सुझाव दिया कि परमाणु एक ग्रह प्रणाली की तरह संरचित है। परमाणु की संरचना के रदरफोर्ड के मॉडल का सार इस प्रकार है: परमाणु के केंद्र में एक धनात्मक रूप से आवेशित नाभिक होता है जिसमें सारा द्रव्यमान केंद्रित होता है; इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर बड़ी दूरी पर गोलाकार कक्षाओं में घूमते हैं (जैसे कि आसपास के ग्रह)। सूर्य). नाभिक का आवेश आवर्त सारणी में रासायनिक तत्व की संख्या से मेल खाता है।



h प्लैंक स्थिरांक है।

1. ग्रीक से अनुवादित शब्द "परमाणु" का अर्थ "अविभाज्य" है। लंबे समय तक, 20वीं सदी की शुरुआत तक, परमाणु का मतलब पदार्थ के सबसे छोटे अविभाज्य कण थे। 20वीं सदी की शुरुआत तक. विज्ञान ने ऐसे कई तथ्य एकत्रित किये हैं जो परमाणुओं की जटिल संरचना का संकेत देते हैं।

पदार्थ की पतली परतों से गुजरते समय अल्फा कणों के बिखरने पर अंग्रेजी वैज्ञानिक अर्नेस्ट रदरफोर्ड के प्रयोगों में परमाणुओं की संरचना के अध्ययन में बड़ी प्रगति हासिल की गई। इन प्रयोगों में, रेडियोधर्मी पदार्थ द्वारा उत्सर्जित अल्फा कणों की एक संकीर्ण किरण को पतली सोने की पन्नी पर निर्देशित किया गया था। फ़ॉइल के पीछे एक स्क्रीन लगाई गई थी, जो तेज़ कणों के प्रभाव में चमकने में सक्षम थी। यह पाया गया कि अधिकांश α-कण पन्नी से गुजरने के बाद सीधी-रेखा प्रसार से विचलित हो जाते हैं, यानी बिखर जाते हैं, और कुछ α-कण आम तौर पर वापस फेंक दिए जाते हैं। रदरफोर्ड ने अल्फा कणों के प्रकीर्णन को इस तथ्य से समझाया कि सकारात्मक चार्ज 10^~10 मीटर की त्रिज्या वाली गेंद में समान रूप से वितरित नहीं होता है, जैसा कि पहले माना गया था, लेकिन परमाणु के केंद्रीय भाग - परमाणु नाभिक में केंद्रित है। जब कोई धनात्मक आवेश वाला कण नाभिक के पास से गुजरता है तो वह उससे विकर्षित हो जाता है और जब वह नाभिक से टकराता है तो उसे विपरीत दिशा में वापस फेंक दिया जाता है। समान आवेश वाले कण इस प्रकार व्यवहार करते हैं, इसलिए, परमाणु का एक केंद्रीय धनात्मक आवेशित भाग होता है, जिसमें परमाणु का एक महत्वपूर्ण द्रव्यमान केंद्रित होता है। गणना से पता चला कि प्रयोगों को समझाने के लिए परमाणु नाभिक की त्रिज्या लगभग 10^~15 मीटर लेना आवश्यक है।

रदरफोर्ड ने सुझाव दिया कि परमाणु एक ग्रह प्रणाली की तरह संरचित है। परमाणु की संरचना के रदरफोर्ड के मॉडल का सार इस प्रकार है: परमाणु के केंद्र में एक धनात्मक रूप से आवेशित नाभिक होता है जिसमें सारा द्रव्यमान केंद्रित होता है; इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर बड़ी दूरी पर गोलाकार कक्षाओं में घूमते हैं (जैसे कि आसपास के ग्रह)। सूर्य). नाभिक का आवेश आवर्त सारणी में रासायनिक तत्व की संख्या से मेल खाता है।

रदरफोर्ड का परमाणु संरचना का ग्रहीय मॉडल कई व्याख्या नहीं कर सका ज्ञात तथ्य: चार्ज वाले एक इलेक्ट्रॉन को कूलम्ब आकर्षण बल के कारण नाभिक पर गिरना चाहिए, और एक परमाणु एक स्थिर प्रणाली है; वृत्ताकार कक्षा में घूमते समय, नाभिक के निकट पहुँचने पर, परमाणु में इलेक्ट्रॉन का विकिरण अवश्य होता है विद्युत चुम्बकीय तरंगेंसभी संभावित आवृत्तियों, यानी उत्सर्जित प्रकाश में एक निरंतर स्पेक्ट्रम होना चाहिए, लेकिन व्यवहार में यह अलग तरह से निकलता है: परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन प्रकाश उत्सर्जित करते हैं जिसमें एक रेखा स्पेक्ट्रम होता है। डेनिश भौतिक विज्ञानी नीलियर बोर परमाणु संरचना के ग्रहीय परमाणु मॉडल में विरोधाभासों को हल करने का प्रयास करने वाले पहले व्यक्ति थे।

बोह्र ने अपने सिद्धांत को दो अभिधारणाओं पर आधारित किया। पहला अभिधारणा: एक परमाणु प्रणाली केवल विशेष स्थिर या क्वांटम अवस्थाओं में हो सकती है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी ऊर्जा होती है; स्थिर अवस्था में, एक परमाणु उत्सर्जित नहीं होता है। इसका मतलब है कि एक इलेक्ट्रॉन (उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन परमाणु में) कई अच्छी तरह से परिभाषित कक्षाओं में स्थित हो सकता है। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन कक्षा एक बहुत ही विशिष्ट ऊर्जा से मेल खाती है।

दूसरा अभिधारणा: एक स्थिर अवस्था से दूसरे में संक्रमण के दौरान, विद्युत चुम्बकीय विकिरण की एक मात्रा उत्सर्जित या अवशोषित होती है। एक फोटॉन की ऊर्जा दो अवस्थाओं में एक परमाणु की ऊर्जा के बीच के अंतर के बराबर होती है:

h प्लैंक स्थिरांक है।

जब एक इलेक्ट्रॉन पास की कक्षा से अधिक दूर की कक्षा में जाता है, तो एक परमाणु प्रणाली ऊर्जा की एक मात्रा को अवशोषित करती है। जब एक इलेक्ट्रॉन नाभिक के सापेक्ष अधिक दूर की कक्षा से निकटतम कक्षा की ओर बढ़ता है, तो परमाणु प्रणाली एक ऊर्जा क्वांटम उत्सर्जित करती है।

विज्ञान में बहुत लम्बे समय से यह माना जाता रहा है कि परमाणु पदार्थ का सबसे छोटा, अविभाज्य कण है।

1. इन विचारों का उल्लंघन करने वाले पहले व्यक्ति थॉमसन थे: उनका मानना ​​था कि परमाणु एक प्रकार का सकारात्मक पदार्थ है जिसमें इलेक्ट्रॉन "कपकेक में किशमिश की तरह" बिखरे हुए होते हैं। इस सिद्धांत का महत्व यह है कि परमाणु को अब अविभाज्य के रूप में मान्यता नहीं दी गई थी
2. रदरफोर्ड ने अल्फा कणों के प्रकीर्णन पर एक प्रयोग किया। भारी तत्वों (सोने की पन्नी) पर रेडियोधर्मी पदार्थ की बमबारी की गई। रदरफोर्ड को चमकते हुए घेरे देखने की उम्मीद थी, लेकिन उसने चमकते हुए छल्ले देखे।
रदरफोर्ड की व्याख्या: परमाणु के केंद्र में सभी सकारात्मक चार्ज होते हैं, और इलेक्ट्रॉनों का अल्फा कणों के प्रवाह पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
3. बोरू के अनुसार हाइड्रोजन परमाणु का ग्रहीय मॉडल

ऊर्जा के एक हिस्से (दृश्यमान) को उत्सर्जित करके, एक परमाणु केवल तरंग दैर्ध्य का अपना सेट - एक स्पेक्ट्रम देता है।

स्पेक्ट्रा के प्रकार:

1. विकिरण (उत्सर्जन) स्पेक्ट्रम: (गर्म अवस्था में निकायों द्वारा प्रदान किया गया)

ए) ठोस - सभी परमाणुओं को ठोस, तरल या सघन गैसों में दें

बी) पंक्तिबद्ध - परमाणुओं को गैसीय अवस्था में दें

1. अवशोषण स्पेक्ट्रम: यदि प्रकाश को किसी पदार्थ से गुजारा जाता है, तो यह पदार्थ ठीक उन्हीं तरंगों को अवशोषित करेगा जो वह गर्म अवस्था में उत्सर्जित करता है (निरंतर स्पेक्ट्रम पर गहरी धारियां दिखाई देती हैं)

वर्णक्रमीय विश्लेषणकिसी पदार्थ की रासायनिक संरचना को उसके उत्सर्जन या अवशोषण स्पेक्ट्रम से निर्धारित करने की एक विधि है।

यह विधि इस तथ्य पर आधारित है कि प्रत्येक रासायनिक तत्व की तरंग दैर्ध्य का अपना सेट होता है।

वर्णक्रमीय विश्लेषण का अनुप्रयोग:अपराध विज्ञान, चिकित्सा, खगोल भौतिकी में।

स्पेक्ट्रोग्राफ वर्णक्रमीय विश्लेषण करने के लिए एक उपकरण है। एक स्पेक्ट्रोस्कोप एक स्पेक्ट्रोग्राफ से इस मायने में भिन्न होता है कि इसका उपयोग न केवल स्पेक्ट्रा का निरीक्षण करने के लिए किया जा सकता है, बल्कि स्पेक्ट्रम की तस्वीर लेने के लिए भी किया जा सकता है।

टिकट संख्या 21

1. अध्ययन के लिए थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण भौतिक घटनाएं. आंतरिक ऊर्जा और इसे बदलने के उपाय। ऊष्मागतिकी का प्रथम नियम. आइसोथर्मल, आइसोकोरिक और एडियाबेटिक प्रक्रियाओं के लिए थर्मोडायनामिक्स के पहले नियम का अनुप्रयोग।

2. परमाणु नाभिक की संरचना के मॉडल; परमाणु बल; नाभिक का न्यूक्लियॉन मॉडल; परमाणु बंधन ऊर्जा; परमाणु प्रतिक्रियाएँ.

1. प्रत्येक पिंड की एक बहुत विशिष्ट संरचना होती है, इसमें ऐसे कण होते हैं जो अव्यवस्थित रूप से चलते हैं और एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, इसलिए किसी भी पिंड में आंतरिक ऊर्जा होती है। आंतरिक ऊर्जा एक मात्रा है जो शरीर की अपनी स्थिति को दर्शाती है, यानी सिस्टम के सूक्ष्म कणों के अराजक (थर्मल) आंदोलन की ऊर्जा

(अणु, परमाणु, इलेक्ट्रॉन, नाभिक, आदि) और इन कणों की परस्पर क्रिया की ऊर्जा। एक मोनोआटोमिक की आंतरिक ऊर्जा आदर्श गैससूत्र U = 3/2 t/M RT द्वारा निर्धारित।

किसी पिंड की आंतरिक ऊर्जा अन्य पिंडों के साथ उसकी अंतःक्रिया के परिणामस्वरूप ही बदल सकती है। बदलाव के दो तरीके हैं आंतरिक ऊर्जा: गर्मी हस्तांतरण और कमीशनिंग यांत्रिक कार्य(उदाहरण के लिए, घर्षण या संपीड़न द्वारा गर्म करना, विस्तार द्वारा ठंडा करना)।

ऊष्मा स्थानांतरण बिना कार्य किए आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन है: ऊर्जा अधिक गर्म पिंडों से कम गर्म पिंडों में स्थानांतरित होती है। ऊष्मा स्थानांतरण तीन प्रकार का होता है: तापीय चालकता (अंतःक्रिया करने वाले पिंडों या एक ही पिंड के भागों के अव्यवस्थित रूप से गतिमान कणों के बीच ऊर्जा का सीधा आदान-प्रदान); संवहन (तरल या गैस के प्रवाह द्वारा ऊर्जा का स्थानांतरण) और विकिरण (विद्युत चुम्बकीय तरंगों द्वारा ऊर्जा का स्थानांतरण)। ऊष्मा स्थानांतरण के दौरान स्थानांतरित ऊर्जा का माप ऊष्मा की मात्रा (Q) है।

इन विधियों को मात्रात्मक रूप से ऊर्जा के संरक्षण के नियम में जोड़ा जाता है, जो थर्मल प्रक्रियाओं के लिए निम्नानुसार पढ़ता है: एक बंद प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन सिस्टम में स्थानांतरित गर्मी की मात्रा और बाहरी के काम के योग के बराबर है सिस्टम पर बल कार्य करते हैं। , आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन कहां है, क्यू सिस्टम में स्थानांतरित गर्मी की मात्रा है, ए बाहरी बलों का कार्य है। यदि सिस्टम स्वयं कार्य करता है, तो इसे पारंपरिक रूप से A* नामित किया जाता है। फिर तापीय प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा संरक्षण का नियम, जिसे ऊष्मागतिकी का पहला नियम कहा जाता है, इस प्रकार लिखा जा सकता है: , अर्थात। सिस्टम में स्थानांतरित ऊष्मा की मात्रा सिस्टम द्वारा कार्य करने और उसकी आंतरिक ऊर्जा को बदलने में खर्च होती है।

आइसोबैरिक हीटिंग के दौरान, गैस बाहरी ताकतों पर काम करती है, जहां V1 और V2 गैस की प्रारंभिक और अंतिम मात्रा हैं। यदि प्रक्रिया आइसोबैरिक नहीं है, तो काम की मात्रा निर्भरता पी (वी) और गैस वी की प्रारंभिक और अंतिम मात्रा को व्यक्त करने वाली रेखा के बीच संलग्न एबीसीडी आकृति के क्षेत्र द्वारा निर्धारित की जा सकती है।

आइए एक आदर्श गैस के साथ होने वाली आइसोप्रोसेस पर थर्मोडायनामिक्स के पहले नियम के अनुप्रयोग पर विचार करें।

इज़ोटेर्माल प्रक्रिया में, तापमान स्थिर रहता है, इसलिए, आंतरिक ऊर्जा नहीं बदलती है। तब थर्मोडायनामिक्स के पहले नियम का समीकरण इस प्रकार बनेगा: यानी, सिस्टम में स्थानांतरित गर्मी की मात्रा इज़ोटेर्मल विस्तार के दौरान काम करने में जाती है, जिसके कारण तापमान में बदलाव नहीं होता है।

एक आइसोबैरिक प्रक्रिया में, गैस का विस्तार होता है और गैस में स्थानांतरित गर्मी की मात्रा इसकी आंतरिक ऊर्जा को बढ़ाने और कार्य करने के लिए जाती है:।

एक समद्विबाहु प्रक्रिया के दौरान, गैस अपना आयतन नहीं बदलती है, इसलिए, इसके द्वारा कोई कार्य नहीं किया जाता है, अर्थात A = 0, और पहले नियम के समीकरण का रूप होता है, अर्थात, ऊष्मा की हस्तांतरित मात्रा आंतरिक वृद्धि में जाती है गैस की ऊर्जा.

रुद्धोष्म एक ऐसी प्रक्रिया है जो ऊष्मा विनिमय के बिना होती है पर्यावरण. Q = 0, इसलिए, जब कोई गैस फैलती है, तो वह अपनी आंतरिक ऊर्जा को कम करके कार्य करती है, इसलिए, रुद्धोष्म प्रक्रिया को दर्शाने वाले वक्र को रुद्धोष्म कहा जाता है।
2. परमाणु के नाभिक की संरचना. परमाणु बल. परमाणु नाभिक का द्रव्यमान दोष और बंधन ऊर्जा। परमाणु प्रतिक्रियाएँ. परमाणु ऊर्जा.

किसी भी पदार्थ के परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं। ( साधारण नामप्रोटॉन और न्यूट्रॉन - न्यूक्लियॉन।) प्रोटॉन की संख्या नाभिक के आवेश के बराबर होती है और आवर्त सारणी में तत्व की संख्या के साथ मेल खाती है। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या का योग द्रव्यमान संख्या के बराबर होता है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन परमाणु के नाभिक में 8 प्रोटॉन और 16 - 8 = 8 न्यूट्रॉन होते हैं। एक परमाणु के नाभिक में 92 प्रोटॉन और 235 - 92 = 143 न्यूट्रॉन होते हैं।

वे बल जो नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को धारण करते हैं, कहलाते हैं परमाणु बल. यह सर्वाधिक है मजबूत नज़रइंटरैक्शन.

1932 में, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जेम्स चैडविक ने शून्य विद्युत आवेश और इकाई द्रव्यमान वाले कणों की खोज की। इन कणों को न्यूट्रॉन कहा गया। न्यूट्रॉन को n नामित किया गया है। न्यूट्रॉन की खोज के बाद, 1932 में भौतिकविदों डी. डी. इवानेंको और डब्ल्यू. हाइजेनबर्ग ने परमाणु नाभिक के प्रोटॉन-न्यूट्रॉन मॉडल को सामने रखा। इस मॉडल के अनुसार किसी भी पदार्थ के परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं। (प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का सामान्य नाम न्यूक्लियॉन है।) प्रोटॉन की संख्या नाभिक के आवेश के बराबर होती है और आवर्त सारणी में तत्व संख्या के साथ मेल खाती है। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या का योग द्रव्यमान संख्या के बराबर होता है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन परमाणु के नाभिक में 8 प्रोटॉन और 16 - 8 = 8 न्यूट्रॉन होते हैं। एक परमाणु के नाभिक में 92 प्रोटॉन और 235 - 92 = 143 न्यूट्रॉन होते हैं।

रासायनिक पदार्थ जो आवर्त सारणी में एक ही स्थान रखते हैं, लेकिन अलग-अलग होते हैं परमाणु द्रव्यमान, आइसोटोप कहलाते हैं। समस्थानिक नाभिक न्यूट्रॉन की संख्या में भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन के तीन समस्थानिक होते हैं: प्रोटियम - नाभिक में एक प्रोटॉन होता है, ड्यूटेरियम - नाभिक में एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन होता है, ट्रिटियम - नाभिक में एक प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन होते हैं।

यदि हम नाभिकों के द्रव्यमानों की तुलना नाभिकों के द्रव्यमानों से करें तो पता चलता है कि भारी तत्वों के नाभिकों का द्रव्यमान राशि से अधिकनाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का द्रव्यमान, और प्रकाश तत्वों के लिए नाभिक का द्रव्यमान नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के द्रव्यमान के योग से कम होता है। इसलिए, नाभिक के द्रव्यमान और प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के द्रव्यमान के योग के बीच एक द्रव्यमान अंतर होता है, जिसे द्रव्यमान दोष कहा जाता है। एम = एमएन - (एमपी + एमएन)।

विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया एक परमाणु प्रतिक्रिया है जिसमें प्रतिक्रिया पैदा करने वाले कण प्रतिक्रिया के उत्पादों के रूप में बनते हैं। विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया के विकास के लिए एक आवश्यक शर्त k > 1 की आवश्यकता है, जहां k न्यूट्रॉन गुणन कारक है, अर्थात, किसी दिए गए पीढ़ी में न्यूट्रॉन की संख्या और पिछली पीढ़ी में उनकी संख्या का अनुपात। जंजीर बनाने की क्षमता परमाणु प्रतिक्रियायूरेनियम आइसोटोप 235U रखता है। यदि कुछ महत्वपूर्ण पैरामीटर मौजूद हैं (महत्वपूर्ण द्रव्यमान - 50 किलो, 9 सेमी की त्रिज्या के साथ गोलाकार आकार), पहले नाभिक के विखंडन के दौरान जारी तीन न्यूट्रॉन तीन पड़ोसी नाभिक में गिर जाते हैं, आदि। प्रक्रिया चल रही हैएक शृंखला प्रतिक्रिया के रूप में जो एक सेकंड के एक अंश में घटित होती है परमाणु विस्फोट. अनियंत्रित परमाणु प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है परमाणु बम. भौतिक विज्ञानी एनरिको फर्मी परमाणु विखंडन की श्रृंखला प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने की समस्या को हल करने वाले पहले व्यक्ति थे। इसका आविष्कार उन्होंने ही किया था परमाणु भट्टी 1942 में। हमारे देश में, रिएक्टर को 1946 में आई.वी. कुरचटोव के नेतृत्व में लॉन्च किया गया था।

थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं प्रकाश नाभिक के संलयन की प्रतिक्रियाएं होती हैं जो तब होती हैं उच्च तापमान(लगभग 107 K और अधिक)। आवश्यक शर्तेंप्रोटॉन से हीलियम नाभिक के संश्लेषण के लिए तारे के आंतरिक भाग में उपलब्ध हैं। पृथ्वी पर, थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं केवल प्रायोगिक विस्फोटों में ही की गई हैं, हालांकि इस प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने के लिए अंतरराष्ट्रीय शोध किया जा रहा है।

यदि हम नाभिक के द्रव्यमान की तुलना नाभिक के द्रव्यमान से करते हैं, तो यह पता चलता है कि भारी तत्वों के नाभिक का द्रव्यमान नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के द्रव्यमान के योग से अधिक है, और हल्के तत्वों के लिए नाभिक का द्रव्यमान नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के द्रव्यमान के योग से कम है। इसलिए, नाभिक के द्रव्यमान और प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के द्रव्यमान के योग के बीच एक द्रव्यमान अंतर होता है, जिसे द्रव्यमान दोष कहा जाता है। एम = एमएन - (एमपी + एमएन)।

चूंकि द्रव्यमान और ऊर्जा के बीच संबंध है, तो भारी नाभिक के विखंडन के दौरान और प्रकाश नाभिक के संश्लेषण के दौरान, ऊर्जा जारी होनी चाहिए जो द्रव्यमान दोष के कारण मौजूद होती है, और इस ऊर्जा को परमाणु नाभिक की बाध्यकारी ऊर्जा कहा जाता है।

इस ऊर्जा का विमोचन परमाणु प्रतिक्रियाओं के दौरान हो सकता है। परमाणु प्रतिक्रिया एक नाभिक के आवेश और उसके द्रव्यमान को बदलने की एक प्रक्रिया है, जो तब होती है जब एक नाभिक अन्य नाभिक के साथ संपर्क करता है या प्राथमिक कण. जब परमाणु प्रतिक्रियाएं होती हैं, तो विद्युत आवेशों और द्रव्यमान संख्याओं के संरक्षण के नियम संतुष्ट होते हैं: परमाणु प्रतिक्रिया में प्रवेश करने वाले नाभिकों और कणों के आवेशों (द्रव्यमान संख्याओं) का योग आवेशों (द्रव्यमान संख्याओं) के योग के बराबर होता है। प्रतिक्रिया के अंतिम उत्पाद (नाभिक और कण)।

विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया एक परमाणु प्रतिक्रिया है जिसमें प्रतिक्रिया पैदा करने वाले कण प्रतिक्रिया के उत्पादों के रूप में बनते हैं। यूरेनियम आइसोटोप 235 यू में कुछ महत्वपूर्ण मापदंडों (महत्वपूर्ण द्रव्यमान - 50 किलोग्राम, 9 सेमी की त्रिज्या के साथ गोलाकार आकार) की उपस्थिति में परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया से गुजरने की क्षमता होती है, पहले नाभिक के विखंडन के दौरान जारी तीन न्यूट्रॉन गिर जाते हैं। तीन पड़ोसी नाभिकों में, आदि। यह प्रक्रिया एक श्रृंखला प्रतिक्रिया के रूप में जारी रहती है जो एक परमाणु विस्फोट के रूप में एक सेकंड के विभाजन में होती है। परमाणु बमों में अनियंत्रित परमाणु प्रतिक्रियाओं का उपयोग किया जाता है। भौतिक विज्ञानी एनरिको फर्मी परमाणु विखंडन की श्रृंखला प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने की समस्या को हल करने वाले पहले व्यक्ति थे। उन्होंने 1942 में परमाणु रिएक्टर का आविष्कार किया था। हमारे देश में रिएक्टर 1946 में आई.वी. कुरचटोव के नेतृत्व में लॉन्च किया गया था।

थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं प्रकाश नाभिक के संलयन की प्रतिक्रियाएं हैं जो उच्च तापमान (लगभग 107 K और ऊपर) पर होती हैं। प्रोटॉन से हीलियम नाभिक के संश्लेषण के लिए आवश्यक परिस्थितियाँ तारों के आंतरिक भाग में मौजूद होती हैं। पृथ्वी पर, थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं केवल प्रायोगिक विस्फोटों में ही की गई हैं, हालांकि इस प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने के लिए अंतरराष्ट्रीय शोध चल रहा है।

ये परमाणु ऊर्जा के आशाजनक क्षेत्र हैं। चूँकि इस ऊर्जा का उपयोग शांतिपूर्ण उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है। इसका एक उदाहरण है नाभिकीय ऊर्जा यंत्र. परमाणु ऊर्जा संयंत्रों द्वारा संचालित समुद्री जहाज, आइसब्रेकर।

पदार्थ की पतली परतों से गुजरते समय अल्फा कणों के बिखरने पर अंग्रेजी वैज्ञानिक अर्नेस्ट रदरफोर्ड के प्रयोगों में परमाणुओं की संरचना के अध्ययन में बड़ी प्रगति हासिल की गई थी। इन प्रयोगों में, रेडियोधर्मी पदार्थ द्वारा उत्सर्जित α-कणों की एक संकीर्ण किरण को पतली सोने की पन्नी पर निर्देशित किया गया था। पन्नी के पीछे एक स्क्रीन लगाई गई थी, जो तेज झटके से चमकने में सक्षम थी

α कण. यह पाया गया कि अधिकांश α-कण पन्नी से गुजरने के बाद रेक्टिलिनियर प्रसार से विचलित हो जाते हैं, यानी, वे बिखर जाते हैं, और कुछ α-कण आम तौर पर वापस फेंक दिए जाते हैं। गणना से पता चला कि प्रयोगों को समझाने के लिए इसे स्वीकार करना आवश्यक है

रदरफोर्ड ने सुझाव दिया कि परमाणु एक ग्रह प्रणाली की तरह संरचित है। परमाणु की संरचना के रदरफोर्ड के मॉडल का सार इस प्रकार है: परमाणु के केंद्र में एक धनात्मक रूप से आवेशित नाभिक होता है जिसमें सारा द्रव्यमान केंद्रित होता है; इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर बड़ी दूरी पर गोलाकार कक्षाओं में घूमते हैं (जैसे कि आसपास के ग्रह)। सूर्य). नाभिक का आवेश आवर्त सारणी में रासायनिक तत्व की संख्या से मेल खाता है।

परमाणु की संरचना का रदरफोर्ड का ग्रहीय मॉडल कई ज्ञात तथ्यों की व्याख्या नहीं कर सका: चार्ज के साथ एक इलेक्ट्रॉन को कूलम्ब के आकर्षक बलों के कारण नाभिक पर गिरना चाहिए, और एक परमाणु एक स्थिर प्रणाली है।

जब एक गोलाकार कक्षा में घूमते हुए, नाभिक के पास पहुंचते हैं, तो परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन को सभी संभावित आवृत्तियों की विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करना चाहिए, अर्थात, उत्सर्जित प्रकाश में एक निरंतर स्पेक्ट्रम होना चाहिए, लेकिन व्यवहार में यह अलग हो जाता है: परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन प्रकाश उत्सर्जित करते हैं जिसमें एक लाइन स्पेक्ट्रम है। डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोर परमाणु संरचना के ग्रहीय परमाणु मॉडल में विरोधाभासों को हल करने का प्रयास करने वाले पहले व्यक्ति थे।

बोह्र ने अपने सिद्धांत को दो अभिधारणाओं पर आधारित किया। पहला अभिधारणा: एक परमाणु प्रणाली केवल विशेष स्थिर या क्वांटम अवस्थाओं में हो सकती है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी ऊर्जा होती है; स्थिर अवस्था में परमाणु विकिरण नहीं करता।

इसका मतलब यह है कि एक इलेक्ट्रॉन (उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन परमाणु में) कई अच्छी तरह से परिभाषित कक्षाओं में हो सकता है। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन कक्षा एक बहुत ही विशिष्ट ऊर्जा से मेल खाती है। दूसरा अभिधारणा: एक स्थिर अवस्था से दूसरे में संक्रमण के दौरान, विद्युत चुम्बकीय विकिरण की एक मात्रा उत्सर्जित या अवशोषित होती है। एक फोटॉन की ऊर्जा दो अवस्थाओं में एक परमाणु की ऊर्जा के बीच के अंतर के बराबर होती है: , , प्लैंक स्थिरांक कहां है।

जब एक इलेक्ट्रॉन पास की कक्षा से अधिक दूर की कक्षा में जाता है, तो एक परमाणु प्रणाली ऊर्जा की एक मात्रा को अवशोषित करती है। जब एक इलेक्ट्रॉन नाभिक के सापेक्ष अधिक दूर की कक्षा से निकटतम कक्षा की ओर बढ़ता है, तो सुस्त प्रणाली एक ऊर्जा क्वांटम उत्सर्जित करती है। बोह्र के सिद्धांत ने रेखा स्पेक्ट्रा के अस्तित्व की व्याख्या करना संभव बना दिया।

टिकट संख्या 24

1. परमाणु के नाभिक की क्या संरचना होती है? परमाणु बलों की क्या विशेषताएँ होती हैं? परमाणु नाभिक के द्रव्यमान दोष और बंधन ऊर्जा को परिभाषित करें। परमाणु अभिक्रियाओं के उदाहरण दीजिए।

1932 में वैज्ञानिकों द्वारा प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की खोज के बाद डी.डी. इवानेंको (यूएसएसआर) और डब्ल्यू हाइजेनबर्ग (जर्मनी) ने परमाणु नाभिक का एक प्रोटॉन-न्यूट्रॉन मॉडल सामने रखा

इस मॉडल के अनुसार:
- सभी रासायनिक तत्वों के नाभिक में न्यूक्लियॉन होते हैं: प्रोटॉन और न्यूट्रॉन
- परमाणु आवेश केवल प्रोटॉन के कारण होता है
-नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या तत्व के परमाणु क्रमांक के बराबर होती है
- न्यूट्रॉन की संख्या द्रव्यमान संख्या और प्रोटॉन की संख्या के बीच अंतर के बराबर है (एन=ए-जेड)

प्रतीककिसी रासायनिक तत्व के परमाणु का नाभिक:

एक्स - रासायनिक तत्व प्रतीक
A द्रव्यमान संख्या है, जो दर्शाती है:
- संपूर्ण परमाणु द्रव्यमान इकाइयों में नाभिक का द्रव्यमान (एएमयू)
(1 एएमयू = 1/12 कार्बन परमाणु का द्रव्यमान)
- नाभिक में न्यूक्लियॉन की संख्या (ए = एन + जेड), जहां एन परमाणु के नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या है
Z चार्ज नंबर है, जो दर्शाता है:
- प्राथमिक विद्युत आवेशों में परमाणु आवेश (ई.ई.सी.)
(1 ई.ई.जेड. = इलेक्ट्रॉन चार्ज = 1.6 x 10 -19 सी)
- प्रोटॉनों की संख्या
- एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या
- क्रम संख्याआवर्त सारणी में
परमाणु बल - आकर्षक बल जो प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को नाभिक में बांधते हैं।

गुण:

1. 10 -13 सेमी के क्रम की दूरी पर, मजबूत अंतःक्रियाएं आकर्षण के अनुरूप होती हैं, और जैसे-जैसे दूरी कम होती जाती है, वे प्रतिकर्षण के अनुरूप होती हैं।

2. उपलब्धता से स्वतंत्र बिजली का आवेश(चार्ज स्वतंत्रता की संपत्ति)।

प्रोटॉन और न्यूट्रॉन दोनों पर समान बल कार्य करता है।

3. सीमित संख्या में न्यूक्लियॉन (संतृप्ति गुण) के साथ बातचीत करें।

4. शॉर्ट-रेंज: आर ≈ 2.2 से शुरू करके तेजी से कमी करें। 10 -15 मी.

किसी नाभिक को पूर्णतः अलग-अलग नाभिकों में विभाजित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा को बंधन ऊर्जा कहा जाता है. बंधनकारी ऊर्जा बहुत अधिक है। जब 4 ग्राम हीलियम को संश्लेषित किया जाता है, तो उतनी ही ऊर्जा निकलती है जितनी कोयले की दो कारों को जलाने पर निकलती है।

नाभिक का द्रव्यमान हमेशा इसे बनाने वाले मुक्त प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के शेष द्रव्यमान के योग से कम होता है।
नाभिक के द्रव्यमान और प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के द्रव्यमान के योग के बीच के अंतर को द्रव्यमान दोष कहा जाता है।

बाइंडिंग ऊर्जा की गणना के लिए सूत्र:

- सामूहिक दोष.

एम पी - प्रोटॉन बाकी द्रव्यमान; m n न्यूट्रॉन का शेष द्रव्यमान है। एम आई परमाणु नाभिक का द्रव्यमान है।

परमाणु भौतिकी में, द्रव्यमान को परमाणु द्रव्यमान इकाइयों में व्यक्त करना सुविधाजनक है:

1 एएमयू=1.67·10 -27 किग्रा. ऊर्जा-द्रव्यमान युग्मन गुणांक (2 के बराबर): एस 2 = 931.5 एमईवी/ए ई एम.

परमाणु प्रतिक्रियाएँ - विभिन्न कणों या एक-दूसरे के साथ उनकी अंतःक्रिया के कारण परमाणु नाभिक के परिवर्तन.

प्रतीकात्मक संकेतन: ए + ए = बी + बी। परमाणु अभिक्रियाएँ लिखते समय आवेश और द्रव्यमान संख्या (न्यूक्लियानों की संख्या) के संरक्षण के नियमों का उपयोग किया जाता है।

उदाहरण:

परमाणु प्रतिक्रिया की ऊर्जा उपज प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले कणों और प्रतिक्रिया उत्पादों की कुल बाध्यकारी ऊर्जा के बीच का अंतर है।

ऊर्जा के निकलने के साथ होने वाली प्रतिक्रियाएँ कहलाती हैं। एक्ज़ोथिर्मिक, अवशोषण के साथ - एंडोथर्मिक।

अर्नेस्ट रदरफोर्ड के मौलिक सिद्धांत के संस्थापकों में से एक हैं आंतरिक संरचनापरमाणु. वैज्ञानिक का जन्म इंग्लैंड में स्कॉटलैंड के अप्रवासियों के एक परिवार में हुआ था। रदरफोर्ड अपने परिवार में चौथा बच्चा था और सबसे प्रतिभाशाली निकला। विशेष योगदानवह परमाणु संरचना के सिद्धांत को पेश करने में कामयाब रहे।