Номер 1, страница 213 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

1. Когда и кем были открыты протон и нейтрон?

1. Когда и кем были открыты протон и нейтрон?

Протон был открыт английским физиком Эрнестом Резерфордом в 1919 году. В ходе своих экспериментов по бомбардировке атомов азота альфа-частицами Резерфорд обнаружил, что из ядер азота вылетают частицы, которые он идентифицировал как ядра атома водорода. Позже этим частицам, являющимся носителями элементарного положительного заряда, дали название "протон" (от греческого "протос" — первый). Это открытие подтвердило гипотезу о том, что ядро водорода является фундаментальным "кирпичиком" для построения ядер всех остальных химических элементов.

Нейтрон, нейтральная частица в составе атомного ядра, был открыт значительно позже, в 1932 году, английским физиком Джеймсом Чедвиком, учеником Резерфорда. Гипотеза о существовании в ядрах атомов тяжелой нейтральной частицы была выдвинута Резерфордом еще в 1920 году для объяснения расхождения между атомным номером элемента (числом протонов) и его атомной массой. Чедвик экспериментально доказал существование этой частицы, бомбардируя бериллий альфа-частицами. Он обнаружил, что в результате такой реакции возникает сильно проникающее излучение, состоящее не из гамма-квантов, как предполагалось ранее, а из нейтральных частиц с массой, близкой к массе протона. Эти частицы и были названы нейтронами.

Ответ: Протон был открыт Эрнестом Резерфордом в 1919 году. Нейтрон был открыт Джеймсом Чедвиком в 1932 году.

2. В чем сущность протонно-нейтронной модели атома?

Сущность протонно-нейтронной модели строения атомного ядра, предложенной советским физиком Дмитрием Иваненко и, независимо от него, немецким физиком Вернером Гейзенбергом в 1932 году сразу после открытия нейтрона, заключается в следующих основных положениях:

1. В центре атома находится положительно заряженное ядро, занимающее ничтожно малую часть его объема, но в котором сосредоточена почти вся масса атома.

2. Атомное ядро состоит из элементарных частиц двух типов: протонов и нейтронов. Общее название для протонов и нейтронов — нуклоны.

3. Протоны — это частицы, имеющие положительный заряд, равный по модулю заряду электрона. Число протонов в ядре ($Z$) называется зарядовым числом (или атомным номером) и определяет порядковый номер элемента в периодической системе Менделеева, а следовательно, и его химические свойства.

4. Нейтроны — это электрически нейтральные (не имеющие заряда) частицы, масса которых незначительно превышает массу протона.

5. Суммарное число протонов ($Z$) и нейтронов ($N$) в ядре называется массовым числом ($A$). Таким образом, $A = Z + N$. Атомы одного и того же химического элемента (с одинаковым $Z$) могут иметь разное число нейтронов ($N$) и, соответственно, разное массовое число ($A$). Такие разновидности атомов называются изотопами.

6. Нуклоны в ядре удерживаются вместе особыми силами — сильным ядерным взаимодействием, которое на малых расстояниях значительно превосходит силы электростатического отталкивания между протонами.

7. Вокруг ядра по определенным орбиталям движутся отрицательно заряженные электроны. В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов.

Ответ: Сущность протонно-нейтронной модели атома заключается в том, что атом состоит из положительно заряженного ядра, содержащего протоны и нейтроны, и вращающихся вокруг него отрицательно заряженных электронов. Число протонов определяет химический элемент, а сумма протонов и нейтронов — его массу.