الذرة أصغر مقدار من المادة
تعتبر الذرة من أصغر أجزاء المادة، والتي لا يمكن رؤيتها بالعين المجرّدة، وهي وحدة بناء الكون، حيث إنّ جميع العناصر تتكون منها، كما ويصعب تخيلها نظراً لصغر حجمها، فمثلاً قطعة صغيرة من الحديد تتكون من عدة ملايين الذرات، وقد اعتمد علماء الأحياء على رسم صورة تعبيرية عنها نظراً لصعوبة الحصول عليها، وسنعرفكم في هذا المقال على مكوناتها، والعلماء الذين درسوها.
مكونات الذرة
- النواة: تتميز النواة بصغر حجمها، وشحنتها الموجبة، وبثقلها مقارنةً بباقي المكونات.
- النيوترونات: مكوناتها متعادلة، ولا تحمل شحنة، ووزنها أكثر من وزن البروتين.
- البروتونات: أحدى مكونات الذرة الأساسية، وشحنتها موجبة، ووزنها ثقيل مقارنة بالمكونات الأخرى.
- المُحيط الخارجي: يتميز بأنّ حجمه أكبر من حجم النواة، وشحناته سالبة، ووزنه خفيف.
علماء الذرة
دالتون
تحتوي نظرية دالتون على مجموعة من الافتراضات، وهي:
- الذرة غير قابلة للانقسام.
- تتشابة الذرات في العنصر الواحد من حيث الكتلة، والشكل، والحجم، إلا أنها تختلف من عنصر إلى آخر.
- الذرة صغيرة.
رذرفورد
تحتوي نظرية رذرفورد في الذرة على العديد من الافتراضات، وهي:
- تتكون الذرة من نواة تقع في مركزها، ومجموعة من الإلكترونات تدور حولها.
- معظم حجم الذرة فراغ.
- شحنتها موجبة.
كيفية اكتشاف الإلكترون
- تجارب التحليل الكهربائي: قام العالم مايكل فارادي بالكثير من التجارب التي تعنى في تمرير التيار الكهربائي في محاليلها، ومصاهيرها، وقد ساعدت هذه التجربة على كشف خصائص المادة الكهربائية.
- تجارب التفريغ الكهربائي: قام بعض العلماء بتجارب التفريغ الكهربائي من أجل التعرف عليها بشكل أكبر.
كيفية اكتشاف البروتون
- استعمال أشعة القناة: صنع أنبوب خاص بهذه الأشعة التي تظهر وجود الجسيمات ذات الشحنة الموجبة في المادة، والتي أطلق عليها اسم البروتون.
- مطياف الكتلة: وهوعبارة عن جهاز استعمل من قبل العلماء من أجل قياس نسبة شحنة الأيون الموجب إلى كتلته.
كيفية اكتشاف النيوترونات
ظن العلماء أن كتلة الذرة تساوي كتلة البروتونات التي توجد في نواتها، ولكن عندما تم قياسها باستعمال مطياف الكتلة اكتشفوا أن مقدار كتلة النواة للعنصر تصل أحياناً لضعف حجم الكتلة المتوقعة للنواة، لذلك افترضوا وجود جسيمات ذات شحنة متعادلة داخل النواة مع عدد من البروتونات التي تم اكتشافها علمياً عام 1932م حيث قام العالم شادويك بقذف دقائق من الألفا على شريحة من البيريليوم مما أدى إلى ظهور أشعة على أجسام غير مشحونة، إلا أنّ كتلتها تعادل كتلة البروتونات، وأطلق عليها اسم النيوترونات.