⚛️ Інфографіка • Атомна фізика

Будова атома

Еволюція моделей атома: від «пудингу» Томсона до квантово-механічної хмари

🔬 Еволюція моделей атома
1897–1904
Модель Томсона
🍮
«Пудинг з родзинками»: рівномірно розподілений позитивний заряд, електрони вкраплені всередину. Нейтральний атом.
✗ Не пояснює великих кутів розсіяння α
1911
Модель Резерфорда
🪐
Мале позитивне ядро (10⁻¹⁵ м) у центрі. Електрони обертаються по орбітах. Атом — майже порожнина.
✗ Прискорений заряд випромінює → атом нестійкий
1913
Модель Бора
🌊
Кругові орбіти з квантованим моментом імпульсу L=nℏ. Eₙ=−13,6/n² еВ. Випромінювання при переході між рівнями.
✗ Не пояснює атоми з >1 е⁻ та тонку структуру
1926–досі
Квантово-механічна
☁️
ψ-функція (Шредінгер 1926): хвильова функція дає ймовірність знайти е⁻. Орбіталі s/p/d/f — хмари ймовірності.
✓ Сучасна теорія
📏 Розміри: атом проти ядра
Об'єктТиповий розмірМасаНаглядне порівняння
Атом водню ~0,53×10⁻¹⁰ м (бор. радіус a₀) 1,67×10⁻²⁷ кг Якщо ядро — яблуко (10 см), атом — стадіон (10 км)
Ядро атома r ≈ 1,2·A^(1/3) фм >99,9% маси атома Fe (A=56): r≈4,6 фм; U (A=238): r≈7,4 фм
Протон ~0,85 фм (0,85×10⁻¹⁵ м) 1,6726×10⁻²⁷ кг 938,3 МеВ/c² (≈1836 mₑ)
Нейтрон ~0,8 фм 1,6749×10⁻²⁷ кг 939,6 МеВ/c² (нейтральний, β⁻ розпадається ~15хв поза ядром)
Електрон < 10⁻¹⁸ м (точковий?) 9,11×10⁻³¹ кг 0,511 МеВ/c²; у 1836 разів легший за протон
⚛️ Частинки атома та ядра
p
Протон
m = 1,0073 а.о.м.
Заряд: +e = +1,6×10⁻¹⁹ Кл
n
Нейтрон
m = 1,0087 а.о.м.
Заряд: 0 (нейтральний)
e⁻
Електрон
m = 0,000549 а.о.м.
Заряд: −e = −1,6×10⁻¹⁹ Кл
ν
Нейтрино
m < 0,12 еВ/c² (майже 0)
Заряд: 0; spin= ½; 3 покоління
💡 Модель Бора: рівні енергії водню
Формула Бальмера (загальна)
1/λ = R∞ · (1/n₁² − 1/n₂²)
R∞ = 1,097×10⁷ м⁻¹ (стала Рідберга). n₁ < n₂. Перехід n₂→n₁ — випромінювання фотона.
Серія Лаймана (УФ)
n₁=1; n₂=2,3,4,… → λ: 122–91 нм
Переходи на основний рівень. Лα: 121,6 нм (найяскравіша лінія Сонця в УФ).
Серія Бальмера (видима)
n₁=2; n₂=3,4,5,… → λ: 656–365 нм
Hα=656нм (червона), Hβ=486нм (блакитна), Hγ=434нм, Hδ=410нм.
Серія Пашена (ІЧ)
n₁=3; n₂=4,5,… → λ: 1875–820 нм
Інфрачервоний діапазон. Невидиме для ока, але помітне в ІЧ-астрономії.
🔢 Склад ядра: Z, N, A

Z — протонне (зарядове) число = число протонів = номер у таблиці Менделєєва

N — нейтронне число; A = Z + N — масове число. ᴬ_Z X — нотація ядра.

Ізотопи мають однаковий Z, різний N. Наприклад: ¹H (з=1, n=0), ²H дейтерій (z=1, n=1), ³H тритій (z=1, n=2, β⁻ T½=12,3р).

Ядерні реакції Квантові стани Резерфорд Бор ↩ Всі інфографіки

Про цю інфографіку

Ця інфографіка візуалізує ключові концепції теми у зручному форматі. Візуальне сприйняття інформації покращує запам'ятовування та розуміння взаємозв'язків між поняттями.

Механіка є основою для розуміння руху і сил у природі та інженерії.

Як читати цю інфографіку

Почніть з центральної концепції та рухайтесь до деталей. Зверніть увагу на кольорове кодування та підписи. Збережіть або роздрукуйте для повторення перед іспитом.

Часті запитання (FAQ)

Що відображає ця інфографіка з будова атома?
Інфографіка наочно показує ключові концепції теми 'Будова атома': взаємозв'язки між поняттями, порівняльні характеристики та ієрархію ідей. Візуальний формат полегшує запам'ятовування складного матеріалу.
Для кого призначена ця інфографіка?
Інфографіка про 'Будова атома' корисна для студентів (підготовка до іспитів), викладачів (ілюстрація матеріалу) та всіх, хто хоче структурувати знання або отримати швидкий огляд теми.
Як ця інфографіка допомагає краще зрозуміти будова атома?
Дослідження показують: одночасна обробка тексту і графіки підвищує засвоєння на 65% порівняно з лише текстом. Ця інфографіка структурує 'Будова атома' так, що ключові ідеї видно одразу і між ними легко простежити зв'язки.
Які концепції з будова атома найважливіші для запам'ятовування?
Відповідно до цієї інфографіки, ядро теми 'Будова атома' складають ключові визначення, базові формули та типові методи. Їх розуміння є необхідним для переходу до складніших аспектів теми.
Де ще можна знайти матеріали з будова атома на calculator.party?
На calculator.party для теми 'Будова атома' доступні: онлайн-калькулятори (миттєві розрахунки), навчальні статті, шпаргалки з формулами, тренажери вправ та розв'язані задачі — увесь комплект для повноцінного вивчення теми.