Антонус Йоханнес ван ден Брук: Ядролық заряд пен периодтық кесте арасындағы байланысты ашқан физик
Antonius van den Broek
Антон ван ден Брук (1870-1926) – голланд физигі, атом нөмірінің атом ядросының зарядымен сәйкес екенін алғаш анықтаған. Периодтық кесте, физика, ғылым.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Нидерланд физигі (1870–1926)
Dutch physicist (1870–1926)
Антониус Йоханнес ван ден Брук (4 мамыр 1870, Зотермеер – 25 қазан 1926, Бильтовен) – периодтық кестедегі элементтің нөмірі (қазір атомдық нөмір деп аталады) оның атом ядросының зарядына сәйкес келетінін алғаш байқаған голландтық физик-әуесқой. Бұл гипотеза 1911 жылы жарияланды және 1913 жылға дейін оны тәжірибе жүзінде дәлелдеген Генри Мозлидің жұмысына түрткіс берді.
Antonius Johannes van den Broek (4 May 1870, Zoetermeer – 25 October 1926, Bilthoven) was a Dutch amateur physicist notable for being the first who realized that the number of an element in the periodic table (now called atomic number) corresponds to the charge of its atomic nucleus. This hypothesis was published in 1911 and inspired the experimental work of Henry Moseley, who found good experimental evidence for it by 1913.
Өмір
Ван ден Брук азаматтық құқық нотариусының ұлы болған және өзі заңгер болу үшін оқыған. Ол Лейден университетінде және Париждегі Сорбоннада оқыды, 1895 жылы Лейденде диплом алды. 1895 жылдан 1900 жылға дейін Гаагада заңгерлік кеңседе жұмыс істеді, содан кейін Вена мен Берлинде математикалық экономиканы зерттеді. Бірақ 1903 жылдан бастап оның басты қызығушылығы физикаға ауысты. 1903 және 1911 жылдар аралығында ол көп уақытын Францияда және Германияда өткізді. 1913-1916 жылдар аралығында Горсельде тұрып, көптеген еңбектерін жазды. 1906 жылы Елизавета Маргарета Маувке үйленді, олардан бес бала дүниеге келді.
Van den Broek was the son of a civil law notary and trained to be a lawyer himself. He studied at Leiden University and at the Sorbonne in Paris, obtaining a degree in 1895 in Leiden. From 1895 to 1900 he held a lawyers office in The Hague until 1900, after which he studied mathematical economy in Vienna and Berlin. However, from 1903 on, his main interest was physics. Much of the time between 1903 and 1911 he lived in France and Germany. Most of his papers he wrote between 1913 and 1916 while living in Gorssel. He married Elisabeth Margaretha Mauve in 1906, with whom he had five children.
Ғылымға қосқан елеулі үлесі
Атом ядросының заряды мен периодтық кестесінің тікелей байланысы туралы идеясы оның 1911 жылғы 20 шілдеде Nature журналында жарияланған мақаласында қамтылған. Бұл Резерфорд атомдағы кішкентай зарядталған ядроның бар екенін көрсеткен тәжірибелерінің нәтижелерін жариялағаннан кейін бір ай өткен соң болды. Алайда, Рутерфордтың алғашқы мақаласында ядродағы зарядтың үлкен екендігі, шамамен атомның атомдық салмағының жартысына тең екендігі, сутегі массасының толық бірліктерімен өлшенгендігі көрсетілген. Осыған сүйене отырып, Рутерфорд атом ядросы гелий ядроларынан тұрады деген гипотеза ұсынды, олардың әрқайсысының заряды атомдық салмағының жартысына сәйкес келеді. Бұл кіші атомдарда ядролық зарядты атомдық санға жуықтайды, ал алтын сияқты ең ауыр атомдар үшін бұл ережеден кейбір ауытқулар болуы мүмкін. Мысалы, Рутерфорд алтынның заряды шамамен 100 бірлік екенін анықтады және оның дәл 98-ге тең болуы мүмкін деп ойлады (бұл оның атомдық салмағының жартысына жақын). Бірақ алтынның периодтық кестедегі орны (демек, атомдық нөмірі) 79 екені белгілі болды. Осылайша, Рутерфорд атом ядросындағы зарядтардың саны оның периодтық кестедегі орнымен (атомдық санымен) дәл тең болуы мүмкін деген ұсыныс жасамады. Осы идеяны Ван ден Брук ұсынды. Сол кезде элементтің периодтық кестедегі орнының нөмірі (немесе атомдық саны) көптеген физиктер үшін физикалық қасиет емес деп есептелді. Генри Мозли атомның Бор моделімен жұмыс істегенде және Ван ден Бруктың теориясын тексеру мақсатымен ғана атомдық санның шынымен де өлшенетін таза физикалық қасиет (ядро заряды) екендігі және Ван ден Бруктың алғашқы болжамы дұрыс немесе оған жақын екендігі анықталды. Мозлидің жұмысы шындығында (Мозли заңы) ядролық зарядты Бор теңдеуімен және Z 1 зарядымен жақсы сипаттады, мұнда Z – атомдық сан. Генри Мозли атомдық сан және рентген сәулелері туралы мақаласында тек Рутерфорд пен Ван ден Бруктың модельдерін ғана атап көрсетеді.
The idea of the direct correlation of the charge of the atom nucleus and the periodic table was contained in his paper published in Nature on 20 July 1911, just one month after Rutherford published the results of his experiments that showed the existence of a small charged nucleus in an atom (see Rutherford model). However, Rutherford's original paper noted only that the charge on the nucleus was large, on the order of about half of the atomic weight of the atom, in whole number units of hydrogen mass. Rutherford on this basis made the tentative suggestion that atomic nuclei are composed of numbers of helium nuclei, each with a charge corresponding to half of its atomic weight. This would make the nuclear charge nearly equal to atomic number in smaller atoms, with some deviation from this rule for the largest atoms, such as gold. For example, Rutherford found the charge on gold to be about 100 units and thought perhaps that it might be exactly 98 (which would be close to half its atomic weight). But gold's place in the periodic table (and thus its atomic number) was known to be 79. Thus Rutherford did not make the proposal that the number of charges in the nucleus of an atom might be exactly equal to its place on the periodic table (atomic number). This is the idea put forward by Van den Broek. The number of the place of an element in the periodic table (or atomic number) at that time was not thought by most physicists to be a physical property. It was not until the work of Henry Moseley working with the Bohr model of the atom with the explicit idea of testing Van den Broek's theory, that it was realized that atomic number was indeed a purely physical property (the charge of the nucleus) which could be measured, and that Van den Broek's original guess had been correct, or very close to being correct. Moseley's work actually found (see Moseley's law) the nuclear charge best described by the Bohr equation and a charge of Z 1, where Z is the atomic number. Henry Moseley, in his paper on atomic number and X ray emission, mentions only the models of Rutherford and Van den Broek.