[현대물리학]원자모형

소개

톰슨 러더퍼드 보어의 원자모형의 이론과 그 문제점에 대한 레포트입니다.

목차

1.톰슨의 원자모형
2. 러더퍼드의 원자모형
3. 보어의 원자모형

본문내용

(1) 톰슨의 원자모형
1906년 톰슨은 고전 전자기학을 써서 전자의 크기는 대략 m임을 밝혀내고 당시에 이론으로 알려진 원자의 크기가 m 정도라는 사실을 근거로 하여 원자 모형을 만들었다. 즉, 원자의 크기에 비하여 전자는 약 10만분의 1 정도의 크기에 불과하므로 전자들이 원자 속에 띄엄띄엄 박혀 있을 것이라고 생각하였다.
원자는 전기적으로 중성이어야 하므로 전자들의 전하량과 같은 양의 (+)전하로 원자를 구성해야 하기 때문에 그림과 같이 원자 번호에 해당하는 수의 전자가 원자 크기의 양전하구(전자의 수만큼의 +전하) 속에 띄엄띄엄 박혀서 원자를 이루고 있다는 원자모형을 제안하였다. 이 제안은 원자 모형 속에 전자를 포함시켰다는 입장에서 큰 주목을 받았으나 1911년 러더퍼드의 실험에 의하여 잘못 밝혀졌다.
① 톰슨의 원자 모형은 원자의 안정성을 설명할 수 있고, 원소들의 화학적 성질도 일부는 설명 가능하였다.
② 전자를 도입한 톰슨의 원자 모형은 실험적 사실에 바탕을 두지 않았다. 따라서, 러더퍼 드의 실험의 예견은 톰슨의 원자 모형이 옳다고 할 때 α입자의 산란각은 진행하던 방향 에서 아주 작은 각도로만 산란이 일어나고 거의 직진하여야 한다. 그러나 실제 실험 결 과는 큰 각도로 산란되는 α입자도 있으므로 원자 모형은 수정될 수 밖에 없는 것이다.

(2) 러더퍼드의 원자모형
1) 러더퍼드 원자모형
러더퍼드는 α입자 산란 결과를 토대로 새로운 원자모형을 제안하였다. 원자 중심에 (+)전하를 가진 원자핵이 있고 (-)전하를 가진 전자가 원자핵 주위를 돌고 있으며 이들 사이에 작용하는 전기력이 구심력이 된다는 원자모형을 발표하였다.
이 모형은 태양계에서 행성과 태양 사이의 만유인력에 의해 행성이 공전하는 것과 같이 생각하면 쉽게 이해된다.
① 전자의 총 (-) 전하량과 원자핵의 총 (+) 전하량은 같다.
② 원자핵의 크기는 대략 정도이고 원자 질량과 원자핵의 질량은 거의 같다.
③ 러더퍼드 원자모형의 장점 - α입자 산란 실험 사실에 바탕을 두었다.

참고자료

· 없음