ساختار اتم الکتروني

چنانچه گفته شد اتمها از ترکيب الکترونها و پروتونها شکل گرفته‌اند و هسته اتمها نيز از پروتونهاي مثبت و نوترونهاي خنثي تشکيل شده است. به اين ترتيب ، اتم خنثي هسته‌اي با بار مثبت دارد که با الکترونهاي (منفي) احاطه شده است. اندازه هسته در هر اتم از مرتبه حدود 10/1 اندازه‌ اتم است. بقيه حجم اتم را الکترونهاي مداري در اشغال خود دارند.

انتقال الکترونها

در رساناي الکتريسته (که معمولا از جنس فلزند) ، مسيرهايي براي انتقال سريع الکترونها وجود دارد. يونها (اتمها و مولکولهاي با بار الکتريکي مثبت يا منفي در محلولها) نيز مي‌توانند رساننده الکتريسته باشند. الکتريسته مي‌تواند در هوا يا گازهاي ديگر نيز منتقل شود، اين انتقال يا به صورت جرقه‌اي است که چشمه‌اي با ولتاژ زياد (چند هزار ولت به ازاي هر سانتيمتر فاصله) آن را در فشار جو بوجود مي‌آورد. و يا در فشار کم نظير آنچه در لامپهاي نئوني روي مي‌دهد به صورت تخليه الکتريکي است.

گسيل الکترون

فلزات داغ الکترونهاي فراواني گسيل مي‌کنند که آنها را مي‌توان در خلأ خوب به صورت پرتوهاي کاتدي شتاب داد. اين پرتوهاي توليد شده در لامپ کاتدي را مي‌توان به کمک ميدانهاي الکتريکي و مغناطيسي فلوئورتاب کانوني کرد. لامپهايي که بر اين اساس کار مي‌کنند در ميکروسکوپهاي الکتروني ، صفحه‌هاي نمايشي رايانه‌ها و همچنين در تلويزيونها کاربرد دارد.

بر اثر کوششهايي که براي عبور جريان برق در خلا به عمل آمد ، يوليوس پلوکر در 1859 پرتوهاي کاتدي را کشف کرد. موضوع از اين قرار بود که دو الکترود در يک لوله شيشه‌اي وارد کردند و پس از مسدود کردن لوله ، هواي آنرا تقريبا بطور کامل بيرون کشيدند. وقتي يک ولتاژ زياد بين دو الکترود برقرار گرديد، از الکترود منفي که کاتد ناميده مي‌شود پرتوهايي گسيل يافت. اين پرتوها بار منفي دارند، بر خط راست سير مي‌کنند و بر ديواره مقابل کاتد موجب تلألو مي‌شوند. لامپهاي تصويري که در صفحه تلويزيون و صفحه نمايشهاي کامپيوتري بکار مي‌روند. لوله‌هاي پرتو کاتدي جديدي هستند، در اين لامپها پرتوها بر صفحه‌اي متمرکز مي‌شوند. اين صفحه با موادي پوشيده شده‌ که هنگام برخورد با تابش پرتوها درخشش ايجاد مي‌کنند..

در اواخر سده نوزدهم ، پرتوهاي کاتدي بطور وسيعي مورد بررسي قرار گرفت. آزمايشهاي متعدد دانشمندان به اين نتيجه انجاميد که پرتوهاي مذکور جرياني از ذرات بار دار منفي است که حرکتي سريع دارند. اين ذرات همانطور که استوني پيشنهاد کرده بود الکترون ناميده شد. اين الکترونها که از فلز کاتد ناشي مي‌شوند همواره يکسانند و به جنس فلز بستگي ندارند. چون بارهاي ناهمنام يکديگر را جذب مي کنند، جريان الکترونهايي که پرتوي کاتدي را بوجود مي‌آورند هرگاه از ميان دو صفحه با بارهاي مخالف بگذرند به طرف صفحه‌اي که بار مثبت دارد کشيده مي‌شوند. بنابراين پرتوهاي کاتدي در يک ميدان الکتريکي از مسير عادي مستقيم خود منحرف مي‌شوند. درجه اين اختلاف به دو عامل بستگي دارد:

انحراف بطور مستقيم با اندازه بار ذره تغيير مي‌کند. ذره‌اي که بار بيشتري دارد بيشتر از ذره‌اي که بار کمتري دارد منحرف مي‌شود

انحراف بطور معکوس با جرم ذره تغيير مي‌کند. ذره‌اي با جرم بزرگتر کمتر از ذره‌اي با جرم کوچکتر منحرف مي‌شود

انواع الکترونها

الکترون آزاد

الکتروني که از اتم جدا شده و به آن بستگي ندارد. الکترونهاي بيروني‌ترين لايه‌هاي اتمهاي فلزات بستگي کمتري نسبت به اتمهاي خود دارند و با گرفتن انرژي کوچکي از اين اتمها کنده مي‌شوند و به شکل توده‌اي از ابر يا گاز ، شبکه‌هاي اتمي فلزات را در بر مي‌گيرند. هنگامي که الکترونهاي آزاد در ميدان الکتريکي قرار گيرند، جريان الکتريکي بوجود مي‌آيد.

الکترون اوژه

الکترون اوژه نوعي الکترون آزاد است که از اتم يا يون گسيل مي‌شود. الکترون اوژه از بازآرايي الکترونهاي مقيد از اتم يا يون اوليه سرچشمه مي‌گيرد. اين بازآيي از واکنش الکترون - الکترون که مولد نيروي دافعه است و مي‌تواند بر نيروي جاذبه ناشي از برهمکنش الکترون - هسته فايق آيد، صورت مي‌گيرد. با آن همه بازآيي ياد شده تنها هنگامي مي‌تواند رخ دهد که حداقل جاي يک الکترون در تراز انرژي معين اتم يا يون اوليه خاصي باشد و در تراز با انرژي بيشتر از انرژي تهي جا حداقل دو الکترون وجود داشته باشد، يکي از الکترونهاي تراز بالاتر به تراز داراي تهي جا سقوط مي‌کند و الکترون ديگر به صورت الکترون آزاد از اتم خارج مي‌شود.

الکترون ظرفيت يا الکترون والانس

هر يک از الکترونهاي لايه خارجي اتم که در ايجاد پيوندهاي شيميايي شرکت مي‌کنند.

الکترون رسانش

اتمهاي هر فلزي با پيوندهاي کووالانسي که راستاي کاملا مشخص ندارند و ميان چندين اتم پخش شده‌اند، به همديگر مقيد هستند. بنابراين الکترونهايي که قيدشان در ضعيفترين حد است (الکترون ظرفيت) مي‌توانند در سراسر فلز حرکت کنند. اين الکترونهاي متحرک که الکترون رسانش ناميده مي‌شود در خواص الکتروني و انتقال گرما در فلزها دخالت دارد.

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: