அணு மாதிரிகள் என்பது பொருளின் அடிப்படை அலகுகளான அணுக்களின் அமைப்பு மற்றும் நடத்தையைப் புரிந்துகொள்ள விஞ்ஞானிகள் காலப்போக்கில் உருவாக்கிய கோட்பாட்டுப் பிரதிநிதித்துவங்கள் ஆகும். இந்த அணு மாதிரிகள் மூலம்தான் அறிவியலைப் பற்றிய சிறந்த அறிவைப் பெற்றுள்ளோம். இருப்பினும், பலருக்கு சரியாகத் தெரியாது அணு மாதிரிகள் என்றால் என்ன.
எனவே, இந்த கட்டுரையில் அணு மாதிரிகள் என்ன, அவை எதற்காக, அவை எவ்வாறு தோன்றின, அவை எவ்வளவு பயனுள்ளவை என்பதை விளக்கப் போகிறோம்.
அணு மாதிரிகள் என்றால் என்ன
அணு அமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டின் வெவ்வேறு வரைகலை பிரதிநிதித்துவங்கள் அணு மாதிரிகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு சகாப்தத்திலும் பயன்படுத்தப்படும் பொருளின் கலவை பற்றிய கருத்துக்களிலிருந்து அணு மாதிரி மனித வரலாறு முழுவதும் உருவாக்கப்பட்டது.
ஒரு அணு என்பது அதன் தனித்துவமான பண்புகளை பராமரிக்கும் ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் மிகச்சிறிய அலகு ஆகும். வரலாறு முழுவதும், பல்வேறு விஞ்ஞானிகள் மற்றும் தத்துவவாதிகள் வெவ்வேறு அணு மாதிரிகளை முன்மொழிந்துள்ளனர். ஒவ்வொன்றும் அந்த நேரத்தில் கிடைக்கும் தகவல் மற்றும் அறிவின் அடிப்படையில். முதல் மாதிரிகளில் ஒன்று கிரேக்க தத்துவஞானி டெமோக்ரிட்டஸால் முன்மொழியப்பட்டது, அவர் பொருள் "அணுக்கள்" என்று அழைக்கப்படும் பிரிக்க முடியாத துகள்களால் ஆனது என்று பரிந்துரைத்தார், கிரேக்க மொழியில் "பிரிக்க முடியாதது" என்று பொருள்.
டெமோக்ரிடஸின் அணு மாதிரி
"காஸ்மிக் அணுக் கோட்பாடு" கிரேக்க தத்துவஞானி டெமோக்ரிடஸ் மற்றும் அவரது வழிகாட்டியான லியூசிப்பஸ் ஆகியோரால் இணைந்து நிறுவப்பட்டது. அந்த நேரத்தில், அறிவு சோதனை மூலம் பெறப்படவில்லை, ஆனால் தர்க்கரீதியான பகுத்தறிவு, சிந்தனை அடிப்படையிலான விளக்கக்காட்சி மற்றும் விவாதம்.
டெமோக்ரிடஸ் உலகம் மிகவும் சிறிய மற்றும் பிரிக்க முடியாத துகள்களால் ஆனது, நித்தியமாக இருக்கும், ஒரே மாதிரியான மற்றும் சுருக்க முடியாதது என்று முன்மொழிந்தார். அவை அவற்றின் உள் செயல்பாட்டைக் காட்டிலும் வடிவத்திலும் அளவிலும் மட்டுமே வேறுபடுகின்றன.
டெமோக்ரிடஸின் கூற்றுப்படி, பொருளின் பண்புகள் அணுக்கள் ஒன்றாக இணைக்கப்படும் விதத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. எபிகுரஸ் போன்ற பிற்கால தத்துவவாதிகள், அணுக்களின் சீரற்ற இயக்கத்தை கோட்பாட்டில் சேர்த்தனர்.
டால்டன் அணு மாதிரி
முதல் அறிவியல் அடிப்படையிலான அணு மாதிரி வேதியியல் துறையில் பிறந்தது, ஜான் டால்டன் தனது "அணு போஸ்டுலேட்" இல் முன்மொழிந்தார். இரசாயன எதிர்வினைகள் மூலம் கூட பிரிக்க முடியாத மற்றும் அழிக்க முடியாத அனைத்தும் அணுக்களால் ஆனது என்று அவர் நம்பினார்.
ஒரே வேதியியல் தனிமத்தின் அணுக்கள் ஒன்றுக்கொன்று சமமானவை, ஒரே நிறை மற்றும் ஒரே பண்புகளைக் கொண்டவை என்று டால்டன் முன்மொழிந்தார். மறுபுறம், உறவினர் அணு எடை என்ற கருத்தை வகுத்தார் (ஹைட்ரஜனின் எடையுடன் தொடர்புடைய ஒவ்வொரு தனிமத்தின் எடை), ஒவ்வொரு தனிமத்தின் வெகுஜனத்தையும் ஹைட்ரஜனின் வெகுஜனத்துடன் ஒப்பிடுவதன் மூலம். அணுக்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று இணைந்து சேர்மங்களை உருவாக்க முடியும் என்றும் அவர் முன்மொழிந்தார்.
டால்டனின் கோட்பாடு சில குறைபாடுகளைக் கொண்டிருந்தது. மிகக் குறைந்த எண்ணிக்கையிலான தனிம அணுக்களைப் பயன்படுத்தி சேர்மங்கள் உருவாகின்றன என்று அவர் கூறினார். எடுத்துக்காட்டாக, டால்டனின் கூற்றுப்படி, நீர் மூலக்கூறு H2O ஆக இருக்கும், H2O அல்ல, இது சரியான சூத்திரம். மறுபுறம், வாயுத் தனிமங்கள் எப்பொழுதும் மோனாடோமிக் என்று கூறுகிறது, அது உண்மையல்ல என்று நமக்குத் தெரியும்.
அணுவின் லூயிஸ் மாதிரி
"கன அணு மாதிரி" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இதில் லூயிஸ் ஒரு கனசதுர வடிவிலான விநியோகிக்கப்பட்ட அணு அமைப்பை முன்மொழிந்தார், எட்டு செங்குத்துகள் எலக்ட்ரான்கள். இது அணு வேலன்ஸ் மற்றும் வேதியியல் பிணைப்பு பற்றிய ஆய்வில் முன்னேற்றத்திற்கு வழிவகுத்தது, குறிப்பாக 1919 இல் இர்விங் லாங்முயர் புதுப்பித்த பிறகு, "கன ஆக்டெட் அணுவை" முன்மொழிந்தவர்.
இந்த ஆய்வுகள் இப்போது லூயிஸ் வரைபடங்கள் என்று அழைக்கப்படுவதற்கு அடிப்படையாக இருந்தன, இவை கோவலன்ட் பிணைப்புகளை விளக்குவதற்கு மிகவும் பயனுள்ள கருவிகளாகும்.
தாம்சன் அணு மாதிரி
XNUMX ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில், விஞ்ஞானி ஜேஜே தாம்சன் கத்தோட் கதிர்கள் மூலம் சோதனைகள் செய்து, அணு நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கோளமாக இருக்கும் மாதிரியை முன்மொழிந்தார்., ஒரு உருண்டை மாவைப் போலவே, எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் புட்டுக்குள் திராட்சையைப் போல சிதறிக்கிடந்தன. இந்த மாதிரி "திராட்சை புட்டு மாதிரி" என்று அறியப்பட்டது மற்றும் அணுவின் உள் கட்டமைப்பின் முதல் பரிந்துரையாகும்.
ரதர்ஃபோர்ட் அணு மாதிரி
ரதர்ஃபோர்டின் மாதிரி XNUMX ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் எழுந்தது. ஒரு பிரபலமான பரிசோதனையில், ரூதர்ஃபோர்ட் தங்கத் தாளில் ஆல்பா துகள்களைக் கொண்டு குண்டு வீசினார், மேலும் பெரும்பாலான துகள்கள் படலத்தின் வழியாக சென்றதைக் கண்டறிந்தார், ஆனால் ஒரு சில குறிப்பிடத்தக்க வகையில் திசைதிருப்பப்பட்டன. இது வழிவகுத்தது ரதர்ஃபோர்ட் அணுவின் மையத்தில் சிறிய, அடர்த்தியான, நேர்மறை சார்ஜ் கொண்ட கரு இருப்பதாக முன்மொழிந்தார்., எலக்ட்ரான்கள் சூரியனைச் சுற்றியுள்ள கிரகங்களைப் போல கணிசமான தூரத்தில் இந்த அணுக்கருவைச் சுற்றி வருகின்றன.
போர் அணு மாதிரி
ரூதர்ஃபோர்டின் மாதிரியின் அடிப்படையில், நீல்ஸ் போர் 1913 இல் எலக்ட்ரான்கள் கருவைச் சுற்றி வட்ட சுற்றுப்பாதையில் நகரும் என்று முன்மொழிந்தார். இந்த சுற்றுப்பாதைகள் அளவிடப்பட்டன, அதாவது சில சுற்றுப்பாதைகள் மட்டுமே அனுமதிக்கப்பட்டன, மற்றவை அனுமதிக்கப்படவில்லை. ஃபோட்டான்களின் வடிவில் ஆற்றலை உமிழ்வதன் மூலம் அல்லது உறிஞ்சுவதன் மூலம் எலக்ட்ரான்கள் வெவ்வேறு சுற்றுப்பாதைகளுக்கு இடையில் குதிக்க முடியும் என்பதையும் போர் நிறுவினார், இதனால் அணுக்கள் மூலம் ஒளியின் உமிழ்வு மற்றும் உறிஞ்சுதலை விளக்குகிறது.
சோமர்ஃபெல்டின் அணு மாதிரி (1916 கி.பி)
சோமர்ஃபெல்டின் மாதிரியானது ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் கொள்கைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. போர் மாதிரியின் குறைபாடுகளை ஈடுசெய்யும் முயற்சியில் இந்த மாதிரியை அர்னால்ட் சோமர்ஃபீல்ட் முன்மொழிந்தார்.
இது ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் கொள்கைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. எலக்ட்ரானின் சுற்றுப்பாதை வட்டமானது அல்லது நீள்வட்டமானது என்பதை உறுதிப்படுத்துவது அவரது மாற்றங்களை உள்ளடக்கியது எலக்ட்ரானில் ஒரு சிறிய மின்சாரம் உள்ளது மற்றும் இரண்டாவது ஆற்றல் மட்டத்திலிருந்து தொடங்கும் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட துணை நிலைகள் உள்ளன.
ஷ்ரோடிங்கரின் அணு மாதிரி
போர் மற்றும் சோமர்ஃபெல்ட் ஆகியோரின் பணியை அடிப்படையாகக் கொண்டு, எர்வின் ஷ்ரோடிங்கர் எலக்ட்ரான்களை பொருள் அலைகளாகக் கருத முன்மொழிந்தார், இது அலைச் செயல்பாட்டின் பின்னர் நிகழ்தகவு விளக்கத்தை அனுமதித்தது (இது ஒரு நபரைக் கண்டுபிடிப்பதற்கான நிகழ்தகவின் அளவை விவரிக்கிறது). ஸ்பேஸ்), மேக்ஸ் பார்ன் எழுதியது.
இதன் பொருள், ஹைசன்பெர்க் நிச்சயமற்ற கொள்கைக்கு நன்றி, எலக்ட்ரானின் நிலை அல்லது அதன் உந்தத்தை நிகழ்தகவுடன் ஆய்வு செய்ய முடியும், ஆனால் இரண்டும் அல்ல. 2000 களின் முற்பகுதியில் இது தற்போதைய அணு மாதிரியாகும், சில சேர்த்தல் பின்னர் செய்யப்பட்டது. இது "குவாண்டம் அலை மாதிரி" என்று அழைக்கப்படுகிறது.
குவாண்டம் அணு மாதிரி
XNUMX ஆம் நூற்றாண்டு முழுவதும் உருவாக்கப்பட்ட குவாண்டம் மாதிரி மிகவும் சிக்கலானது மற்றும் தற்போதையது. இது குவாண்டம் இயக்கவியல் கோட்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டது மற்றும் அணுவை எலக்ட்ரான்கள் துல்லியமான சுற்றுப்பாதைகளைப் பின்பற்றாத ஒரு நிகழ்தகவு மேகம் என்று விவரிக்கிறது. அவை கண்டறியப்படுவதற்கான அதிக நிகழ்தகவு கொண்ட விண்வெளிப் பகுதிகளில் காணப்படுகின்றன. இந்த மாதிரி எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் அவற்றின் நடத்தை பற்றிய ஆழமான புரிதலை அனுமதித்துள்ளது, மேலும் நவீன வேதியியல் மற்றும் இயற்பியலில் முன்னேற்றத்திற்கான கதவைத் திறந்துள்ளது.
இந்தத் தகவலின் மூலம் அணு மாதிரிகள் என்றால் என்ன, வரலாறு முழுவதும் என்ன மாதிரிகள் இருந்தன என்பதைப் பற்றி மேலும் அறியலாம் என்று நம்புகிறேன்.