2.2.อนุภาคในอะตอมและไอโซโทป

2.2.1 อนุภาคในอะตอม
      การทดลองของมิลลิแกน
           การทดลองของทอมสัน ทำให้รู้อัตราส่วนระหว่างประจุต่อมวลของอิเล็กตรอน แต่ยังไม่สามารถรู้ขนาดของประจุไฟฟ้าและขนาดของมวลอิเล็กตรอนได้ จนกระทั่งนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันชื่อโรเบิร์ต เอ มิลลิแกน ได้ทดลองวัดค่าประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอนได้สำเร็จ โดยการวัดประจุบนหยดน้ำมัน


 ส่วนประกอบที่สำคัญคือแผ่นโลหะ A และ B ที่ขนานกัน และอยู่ห่างกันเป็นระยะ d แผ่น A ถูกเจาะเป็นรูเล็กๆ เหนือแผ่น A มีกระบอกฉีดน้ำมันซึ่งปากกระบอกเป็นรูเล็กมาก เมื่อฉีดละอองของหยดน้ำมันขนาดเล็กเข้าไปในระหว่างแผ่นโลหะขนาน แล้วฉายรังสีเอกซ์ จะทำให้อากาศแตกตัว มีประจุไฟฟ้าไปเกาะบนหยดน้ำมัน จากนั้นปรับค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า หยอดน้ำมันที่มีประจุไฟฟ้าจะเคลื่อนที่ขึ้นลงด้วยอัตราเร็วต่างๆ ในสนามไฟฟ้า แต่เมื่อต่อขั้วไฟฟ้าบวกกับแผ่นโลหะ A และต่อขั้วไฟฟ้าลบกับแผ่นโลหะ B จะพบว่า หยดน้ำมันบางหยดจะเคลื่อนที่ช้าลง บางหยดเคลื่อนที่เร็วขึ้น

           ผลการทดลองของทอมสันแสดงให้เห็นว่าอัตราส่วนระหว่างประจุไฟฟ้าต่อมวลของอิเล็กตรอนเป็น e/m เท่ากับ 1.76x1011 คูลอมบ์ต่อกิโลกรัม มิลลิแกนจึงสามารถคำนวณหามวลของอิเล็กตรอนได้ว่า
      

นั่นคือมวลของอิเล็กตรอนเท่ากับ 9.1x10-31 กิโลกรัม

 อะตอมประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานที่สำคัญ 3 อนุภาค ได้แก่
          1.อิเล็กตรอน(electron)
          2.โปรตอน(proton)
          3.นิวตรอน(neutron)


 อนุภาคขนาดเล็กคือโปรตอน, นิวตรอน และอิเล็กตรอน มีคุณสมบัติต่างกันดังตาราง
อนุภาค
สัญลักษณ์
ประจุ(คูลอมบ์)
น้ำหนัก(กิโลกรัม)
โปรตอน
p
+1.60x10-19
1.67x10-27
นิวตรอน
n
ไม่มีประจุ
1.67x10-27
อิเล็กตรอน
e-
-1.60x10-19
9.11x10-31


2.2.2 เลขอะตอม เลขมวล ไอโซโทป

สัญลักษณ์นิวเคลียร์ เลขอะตอม เลขมวล และไอโซโทป


  • เลขอะตอม (Atomic number)   หมายถึง  ตัวเลขที่แสดงถึงผลรวมจำนวนโปรตอนในอะตอมของธาตุ  ซึ่งมีค่าเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอน  บางครั้งใช้สัญลักษณ์  Z
  • เลขมวล  (Mass  number)  หมายถึงตัวเลขที่แสดงถึงผลรวมของจำนวนโปรตอนกับนิวตรอน บางครั้งใช้สัญลักษณ์  A
A  =  Z  +  n  (จำนวนนิวตรอน)
       เช่น       บอกได้ว่า  ธาตุ  P  มีเลขอะตอม  15  ( โปรตอน  =  15,  อิเล็กตรอน  =  15 ) มีเลขมวล  31  (นิวตรอน  =  16)      
     เนื่องจากจำนวนนิวตรอน  =  เลขมวล  –  เลขอะตอม
                                          =  31  –  15     =  16
    ดังนั้นจะได้ว่า                 ===>     P  =  15 , e  =  15 , n  =  16 
                                        ===>     P =  19 , e  =  19  ,  n  =  20
                                      ===>     P =  92 , e  =  92  ,  n  =  143
  • ไอโซโทป ( Isotope ) หมายถึง  อะตอมของธาตุชนิดเดียวกัน มีเลขอะตอมเท่ากัน   แต่มีเลขมวลต่างกัน เช่น   
  • ไอโซบาร์ (  Isobar )   หมายถึง  อะตอมของธาตุต่างชนิดกันที่มีเลขมวลเท่ากัน   แต่มีเลขอะตอมไม่เท่ากัน เช่น  
  • ไอโซโทน   ( Isotone )  หมายถึง   อะตอมของธาตุต่างชนิดกันแต่มีจำนวนนิวตรอนเท่ากัน เช่น  
  • ไอโซอิเล็กทรอนิก (Isoelectronic) หมายถึง ธาตุหรือไออนของธาตุที่มีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากัน เช่น S2- กับ Ar มี อิเล็กตรอนเท่ากับ 18



ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

สมัครสมาชิก: บทความ (Atom)