Free Web Site - Free Web Space and Site Hosting - Web Hosting - Internet Store and Ecommerce Solution Provider - High Speed Internet
Search the Web
Fizik Diyarı-Atom
 

ATOM

Katı,sıvı,gaz veya plazma halindeki maddenin temel yapıtaşı olan atom yunancada "atomos" denilen kelimeden üretilmiştir. Bu kelime bölünemez,parçalanamaz anlamına gelse de artık atomun parçalanabileceğini ve bunun nasıl yapılabileceğini de biliyoruz. Tabi bu yöntem ne yazık ki, insanları yoketmek amacıyla bomba yapımında da kullanılmıştır.
Tarihçesi:
Democritus (MÖ 500) tarafından adlandırılan atom bölünemez en küçük maddenin yapıtaşı olarak açıklandı. Ancak bu düşünceyi Aristo reddetti. Aristoya göre, madde sonsuza kadar bölünebir ve her parça maddenin özelliğini göstereceğinden bu kadar küçük parçalara bir isim vermek anlamsız olurdu.
Bu düşünce 17. yüzyıla kadar devam etti. Newton ve o zamanın bilimadamlarınca atom, çok küçük, sert ve bölünemez küresel yapıdaki parça olarak adlandırıldı. 1800 lü yılların başlarına kadar çeşitli yöntemlerle atoma ilişkin görüşler devam etti. ancak John Dalton'un molekül ve bileşik tanımını yaparak bunların atomlardan oluştuğunu söylemesi yeni bir başlangıca sahne oldu. Ancak Dalton atomu yine bölünemez parçacık olarak adlandırmıştı. Atomun nelerden oluştuğunu ise açıklamadı. 1890'da John Thomson atomun ilk keşfedilen parçacığını, elektronu öngördü. Bugün adını "Üzümlü Kek Modeli" dediğimiz modeli geliştirdi. Buna göre atom, düzgün olarak dağılmış pozitif yüklü parçacıklar içine rastgele dağılmış negatif yüklü elektronlardan oluşmuştu. Thomson'ın öğrencisi Millikan elektronun yükünü C ve kütlesini de kg olarak hesapladı. Bu kütle değeri atom kütlesinin yaklaşık 1000 de birini oluşturur.
Thomson'dan sonra 1911'de Rutherford, atomun çekirdek ve elektronlardan oluştuğunu öngördü. Çekirdekte pozitif yüklü parçacıklar bulunuyor, elektronlar ise bu çekirdek etrafında dönmekteydi. Bir bakıma Güneş Sistemi modeliydi. Ancak model tutarsızdı. Çünkü elektronlar çekirdeğin etrafında dönerken elektromagnetik dalga göndermeliydi ve bu nedenle enerji kaybedip çekirdeğe doğru spiral yörünge çizip düşmeleri gerekirdi. Elektron bu şekilde hareket ederse zamanla hızı ve frekansı artacak ve atom dışarıya sürekli spektrum gönderecekti. Ancak atom dışarıya normal spektrum değerleri göndermekteydi.

(Spektrum, Beyaz ışığı oluştura renklerin prizma yardımıyla ortaya çıkarılması işlemidir. Prizmadan geçen ışık, arasında kesinti olmayan mordan kırmızıya doğru yayılan renklere bölünür. Buna sürekli spektrum denir.)

Rutherford'dun modelinden iki yıl sonra yani 1913'de Niels Bohr yeni bir atom modeli ortaya sürdü. Buna göre, eletronlar çekirdek etrafında elektriksel kuvvetin etkisiyle çembersel yörüngede ışıma yapmadan dolanırlar. Eletronların belirli yörüngeleri vardır. Yani her elektronun hızı ve yörünge yarıçapı belirli olduğundan enerjileri de belirlidir. Bu da atomun enerjisinin kesikli olmasını açıklar. Bir üst yörüngeye elektron ısı,ışık gibi etkilerle karşılaşarak çıkar. Kararsız hale geçen atom, çekişrdeğin elektronu tekrar eski yörüngesine çekmesiyle eski haline kavuşur. Bu sırada da atom dışarıya ısı ve ışık taneciği (foton) yayar. Bu açıklamaları Bohr Modelinin başarılı yanlarıdır.

Eksik yönleri ise şunlar:

Atoma ilişkin yapılan spektrum analizi deneylerinde, spektrum çizgilerinin bazılarının parlaklığı diğerlerinden daha parlak olmasını açıklayamaması; birden fazla elektronu bulunan maddelerde elektronlar arasında oluşacak manyetik alanı açıklayamaması, atomların bir şekilde bağ yaparak molekül oluşturmasını açıklayamamasıdır.
1923'de De Broglie, madde ve dalganın birbirinin devamı olduğunu belirtti. Bizim de Broglie dalgaboyu olarak bildiğimiz kavramı öne sürerek atom ile dalga özelliğini birleştirdi. Böylece elektronun hareketinin bir küre parçasının hareketi gibi algılanmamasını, dalga hareketi şeklinde düşünülmesini öngördü.
1925'de Werner Heisenberg ise meşhur "belirsizlik ilkesi" ile, atom içinde elektronların yerini ve hareketini tam olarak belirleyebilmenin imkansız olduğu görüşünü ortaya attı. Bu düşünceden hareketle Werner Schrödinger, bir atomda elektronun bulunabileceği yerlere eletron bulutu ismin verdi. Böylece elektronun çekirdeğin etrafındaki konumu belirlendi.

Çekirdeğin içinde ise, pozitif yüklü parçacıklara proton adını Rutherford verdi. Ancak çekirdeğin toplam kütlesinin çekirdekdeki protonların toplam kütlesinden daha büyük olması çekirdeğin içinde başka bir parçacık daha olduğunu gösterdi. Nitekim Rutherford bu parçacığa nötron adını verdi. 1932'de de J.Chadwick deneysel olarak nötronun varlığını ispatladı.

 

Bugün proton,nötron ve elektronun kütle ve yük değerlerini tablodaki olduğunu biliyoruz.

Zamanla proton ve nötronu oluşturan ve adına kuark denilen parçacıklar öngörüldü. ancak aynı olgu elektron için geçersiz kaldı. Nötronların çekirdekte protonları bir arada tuttuları, eğer bir bir şekilde çekirdğin içinden çalınırsa atomun parçalanabileceği ve muazzam bir enerjiyle buna yanıt vereceği de keşfedildi.