โมเดลอะตอมเปลี่ยนแปลงเมื่อมีหลักฐานท้าทายการทำนาย
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| alpha particle/ˈælfə ˈpɑːtɪkl/ | อนุภาคแอลฟา |
| nuclear model/ˈnjuːklɪə ˈmɒdl/ | แบบจำลองนิวเคลียร์ |
อะไรจะอธิบายการสังเกตนี้ได้?
- อนุภาคอัลฟา ส่วนใหญ่พุ่งผ่านฟอยล์บางๆ ได้โดยตรง มีเพียงไม่กี่ตัวที่เปลี่ยนทิศทาง และมีน้อยมากที่สะท้อนกลับ обратно โมเดลที่มีประโยชน์ต้องอธิบายได้ทั้งสามปรากฏการณ์นี้
- เริ่มต้นด้วยการทำนาย ระบุปริมาณหรือลักษณะที่คุณจะเปรียบเทียบ แล้วตัดสินใจว่าหลักฐานอะไรที่จะแยกแยะคำอธิบายสองแบบได้
สร้างโมเดล
- ก่อนที่จะค้นพบอิเล็กตรอน อะตอมถูก تصورว่าเป็นทรงกลมเล็กที่ไม่สามารถแบ่งแยกได้ การค้นพบอิเล็กตรอนนำไปสู่โมเดลพุดดิ้งลูกท้อ: อิเล็กตรอนลบฝังอยู่ในประจุบวกที่กระจายตัว การกระเจิงของอนุภาคอัลฟาท้าทายการกระจายตัวนี้ อนุภาคส่วนใหญ่พุ่งผ่าน สอดคล้องกับอะตอมที่เป็นพื้นที่ว่างส่วนใหญ่ การเบี่ยงเบนขนาดใหญ่ที่หายากแสดงว่ามวลและประจุบวกกระจุกตัวอยู่ในนิวเคลียสขนาดเล็กตรงกลาง อนุภาคอัลฟาที่มีประจุบวกจะถูกผลักโดยนิวเคลียสที่มีประจุบวก
- โมเดลนิวเคลียส: โมเดลอะตอมที่มีมวลและประจุบวกกระจุกตัวอยู่ในนิวเคลียสขนาดเล็กตรงกลาง; อนุภาคอัลฟา: อนุภาคที่มีประจุบวกประกอบด้วยโปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองตัว
อะไรอธิบายได้ดีที่สุดต่อการเบี่ยงเบนครั้งใหญ่ที่หายากของอนุภาคอัลฟาที่มีประจุบวก?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
อนุภาคอัลฟาบางตัวสะท้อนกลับแสดงว่าชนกับวัตถุที่มีขนาดเล็ก หนาแน่น และมีประจุบวก - นิวเคลียส หากประจุกระจายทั่วทั้งอะตอมจะไม่สามารถผลักมันได้แรงพอที่จะเปลี่ยนทิศทาง
จับคู่แต่ละคำศัพท์เทคนิคกับความหมายที่แม่นยำ
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ใช้นิยามเพื่อแยกแยะปริมาณและกระบวนการที่เกี่ยวข้อง
เลือกหลักฐานมาทดสอบสมมติฐาน
- โมเดลนิวเคลียสแทนที่ประจุบวกที่กระจายตัวด้วยนิวเคลียสหนาแน่นและอิเล็กตรอนอยู่ภายนอก Bohr เพิ่มอิเล็กตรอนที่ระยะหรือระดับพลังงานเฉพาะ การทำนายเชิงทฤษฎีของเขาสอดคล้องกับการสังเกต งานวิจัยต่อมาได้ระบุโปรตอนที่มีประจุบวก Chadwick ให้หลักฐานเกี่ยวกับนิวตรอนที่ไม่มีประจุภายในนิวเคลียสประมาณยี่สิบปีหลังจากแนวคิดนิวเคลียสได้รับการยอมรับ โมเดลทางวิทยาศาสตร์สามารถพัฒนาต่อไปโดยไม่ต้องทำให้การสังเกตแต่ละครั้งในอดีตเป็นเท็จทั้งหมด
- ใช้ผลการกระเจิงที่จัดเตรียมให้หรือแผนภาพที่ปราศจากคอมพิวเตอร์ ไม่ใช่แหล่งกัมมันตรังสีในห้องเรียน จับคู่การสังเกตแต่ละอย่างกับการอนุมานและเปรียบเทียบกับคำทำนายเรื่องประจุกระจายตัว แยกแยะเส้นทางที่สังเกตได้กับโครงสร้างที่อนุมาน出来 ตัว+'_Storage Marble' อธิบายการเบี่ยงเบนแต่ไม่สามารถกำหนดประจุไฟฟ้าหรือพฤติกรรมควอนตัมซ้ำได้ งานทดลองละเอียดเบื้องหลัง Bohr และ Chadwickอยู่นอกขอบเขตความต้องการของหลักสูตรนี้
นิสัยสองอย่างใดทำให้การตรวจสอบหรือแบบจำลองในกรณีนี้รองรับได้มากขึ้น?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
การระบุเงื่อนไขและสมมติฐานช่วยให้ผู้อื่นทำงานซ้ำได้โดยถูกต้อง และการบันทึกหลักฐานรองรับช่วยให้พวกเขาตรวจสอบข้อสรุปได้ การซ่อนผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกันจะกำจัดหลักฐานที่อาจทลายข้อสรุปที่ผิดพลาด และข้อมูลจากตัววัดเพียงหนึ่งค่าไม่สามารถใช้ยืนยันข้ออ้างที่กว้างขวางได้
ทำงานจากปริมาณที่ทราบค่า
- ระบุค่าที่ทราบและหน่วยของมัน เลือกความสัมพันธ์โดยพิจารณาว่าข้อสมมติฐานสอดคล้องกับเคสนี้ แล้วจัดรูปสมการก่อนแทนค่า
- ทราบ: ในตัวอย่างสมมติ 20,000 เส้น, 19,800 เส้นผ่านตรง, 190 เส้นเบี่ยงเบน และ 10 กลับไปด้านหลัง เปอร์เซ็นต์ผ่านตรง = 19,800/20,000×100 = 99%; เปอร์เซ็นต์กลับหลัง = 10/20,000×100 = 0.05%. เหตุการณ์หายากอาจเป็นหลักฐานชี้ขาดได้ แต่จำนวนเหล่านี้เป็นการแสดงตัวอย่างเท่านั้น ไม่ใช่การวัดทางประวัติศาสตร์หรือการคำนวณขนาดนิวเคลียสโดยตรง
ในตัวอย่างสาธิต 12 จาก 24,000 เส้นทางอัลฟาสะท้อนกลับ Percentage จงคำนวณค่า百分比 ใช้ลำดับขั้นตอนเดียวกัน: ปริมาณที่ทราบ → แบบจำลอง → ความสัมพันธ์ → แทนค่า → หน่วยและการตีความ
ในตัวอย่างจำลอง, 12 ของ 24,000 เส้นทางของอนุภาคแอลฟากลับด้าน. จงคำนวณเปอร์เซ็นต์.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ผลลัพธ์คือ 0.05 %.已知: 12 จาก 24,000 รอยเดินกลับหลัง ใช้ % = number backwards / total x 100. % = 12/24,000 x 100 = 0.05%. เหตุการณ์หายากสามารถเป็นหลักฐานสำคัญ - ในกรณีนี้สนับสนุนนิวเคลียสที่มีขนาดเล็กมาก
ตรวจสอบข้อสรุปและขอบเขต
- อนุภาคส่วนใหญ่พุ่งผ่านไม่หมายความว่าอะตอมไม่มีมวล การสะท้อนกลับเป็นหายากเพราะนิวเคลียสหนาแน่นกินพื้นที่น้อย ไม่ใช่เพราะนิวเคลียสส่วนใหญ่มีประจุลบ แผนภาพชั้นอิเล็กตรอนเป็นโมเดลและไม่แสดงอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ตามเส้นทางดาวเทียมขนาดเล็กที่มองเห็นได้
- กลับไปที่การสังเกตเดิม อธิบายว่าผลลัพธ์นี้สนับสนุนสิ่งใด มีเงื่อนไขใดบ้าง และเป็นอย่างไรในการทดสอบคำอธิบายอื่นที่ขัดแย้งกัน
การสังเกตที่พบบ่อยที่สุดเท่านั้นที่สำคัญเมื่อทดสอบโมเดลวิทยาศาสตร์ คำกล่าวนี้ผิด: โมเดลจะอยู่รอดก็ต่อเมื่ออธิบายการสังเกตที่เชื่อถือได้ทั้งหมด การสะท้อนกลับของอนุภาคอัลฟาที่หายากคือสิ่งที่ปฏิเสธโมเดล plum-pudding; การมองข้ามกรณีที่ไม่พบบ่อยจะทำให้ยังคงใช้โมเดลที่ผิดไว้
แบบจำลองอะตอมเปลี่ยนแปลงเมื่อมีหลักฐานที่ขัดแย้งกับคำทำนาย: แบบจำลองนิวเคลียสแทนที่ประจุบวกกระจายด้วยนิวเคลียสที่มีความหนาแน่นสูงและอิเล็กตรอนอยู่ภายนอกนิวเคลียส บอร์เพิ่มระดับพลังงานหรือระยะทางเฉพาะสำหรับอิเล็กตรอน และคำทำนายเชิงทฤษฎีของเขาสอดคล้องกับการสังเกต งานวิจัยต่อมาระบุโปรตอนที่มีประจุบวก ชาดวิคก์ให้หลักฐานเกี่ยวกับนิวตรอนที่ไม่มีประจุในนิวเคลียสประมาณยี่สิบปีหลังจากแนวคิดนิวเคลียสได้รับการยอมรับ แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์สามารถพัฒนาต่อไปได้โดยไม่ต้องทำให้การสังเกตเดิมทั้งหมดผิดเพี้ยน
การสังเกตที่พบบ่อยที่สุดเท่านั้นที่สำคัญเมื่อทดสอบโมเดลวิทยาศาสตร์
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
โมเดลจะอยู่ได้ก็ต่อเมื่ออธิบายทุกข้อสังเกตที่เชื่อถือได้ทั้งหมด อนุภาคอัลฟาที่สะท้อนกลับหากร้อยละน้อย正是 what ruled out the plum-pudding model; การมองข้ามกรณีที่ไม่บ่อยครั้งจะทำให้ยังคงโมเดลที่ผิดไว้
โมเดลอะตอมที่มีมวลและประจุบวกกระจุกตัวอยู่ในนิวเคลียสขนาดเล็กมากตรงกลาง: เขียนคำศัพท์เทคนิค
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
โมเดลนิวเคลียส หมายถึง โมเดลอะตอมที่มีมวลและประจุบวกกระจุกตัวอยู่ในนิวเคลียสขนาดเล็กมากตรงกลาง