Home Up สารบัญ Web content คำอธิบายรายวิชา วิธีทำแบบฝึกหัด ผลการเรียนรู้ ข้อมูลผู้จัดทำ

แบบจำลองอะตอมทอมสัน
แบบจำลองอะตอมดอลตัน แบบจำลองอะตอมทอมสัน แบบจำลองรัทเทอร์ฟอร์ด อนุภาคในอะตอม แบบจำลองอะตอมโบร์ แบบจำลองกลุ่มหมอก


Home
Up
การทดลองของมิลลิแกน
แบบฝึกหัด ชุดที่ 1

 

การนำไฟฟ้าของแก๊ส

ปกติแก๊สเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี  ปรากฏการณ์ที่ยืนยันได้ว่าแก๊สนำไฟฟ้าได้ก็คือการเกิดฟ้าแลบ  ฟ้าผ่า แก๊สนำไฟฟ้าได้ดีขึ้นเมื่อแก๊สมีความดันต่ำ ๆ  และมีความต่างศักย์ของขั้วไฟฟ้าสูง ๆ การที่แก๊สนำไฟฟ้าได้เพราะแก๊สสามารถแตกตัวเป็นไอออนบวกและอิเล็กตรอน  เมื่ออยู่ในสนามไฟฟ้าศักย์สูง ๆ เช่น  แก๊สฮีเลียม (He)  และแก๊สไฮโดรเจน (H2)  จะเกิดการแตกตัวดังสมการ

                                                     He(g)                  He+(g)   +   e–

                                                       H(g)                  H+(g)   +   e–

 


แบบจำลองอะตอมของทอมสัน

 

การวิเคราะห์รังสีบวกของทอมสันTHOMSON'S POSITIVE RAY ANALYSIS

 

การค้นพบโปรตอน

ในปี พ.ศ. 2429 (ค.ศ. 1866) ออยเกน  โกลด์ชไตน์  นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน  ได้ทำการทดลองโดยเจาะรูที่ขั้วแคโทดในหลอดรังสีแคโทด  พบว่าเมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปในหลอดรังสีแคโทดจะมีอนุภาคชนิดหนึ่งเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของรังสีแคโทดผ่านรูของขั้วแคโทด  และทำให้ฉากด้านหลังขั้วแคโทดเรืองแสงได้  โกลด์ชไตน์ได้ตั้งชื่อว่า “รังสีแคแนล” (canal ray)  หรือ “รังสีบวก” (positive ray)  สมบัติของรังสีบวกมีดังนี้

1.  เดินทางเป็นเส้นตรงไปยังขั้วแคโทด

2.  เมื่อผ่านรังสีนี้ไปยังสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า  รังสีนี้จะเบี่ยงเบนไปหาขั้วลบ  แสดงว่ารังสีนี้ประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเป็นบวก

3.  มีอัตราส่วนประจุต่อมวลไม่คงที่  ขึ้นอยู่กับชนิดของแก๊สในหลอด  และถ้าเป็นแก๊สไฮโดรเจนรังสีนี้จะมีอัตราส่วนประจุต่อมวลสูงสุด  เรียกอนุภาคบวกในรังสีแคแนลของไฮโดรเจนว่า “โปรตอน”

4.  มีมวลมากกว่ารังสีแคโทด  เนื่องจากความเร็วในการเคลื่อนที่ต่ำกว่ารังสีแคโทด

 

 

แบบจำลองอะตอมของทอมสัน

 

การวิเคราะห์รังสีบวกของทอมสันTHOMSON'S POSITIVE RAY ANALYSIS

 

  

Joseph John Thomson

รางวัลโนเบล (Nobel Prize) สาขาฟิสิกส์ ในปีค.ศ. 1906
United Kingdom
University of Cambridge
Cambridge, United Kingdom
มีชีวิตอยู่ระหว่างปี 1856 - 1940

 


ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในหลอดรังสีแคโทด

 


รังสีแคโทดเดินทางเป็นเส้นตรงจากขั้วแคโทดไปยังขั้วแอโนด

 


รังสีแคโทดบี่ยงเบนเข้าหาขั้วบวก
ของสนามไฟฟ้า

 

เซอร์ โจเซฟ จอห์น ทอมสัน (J.J Thomson)  นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้สนใจปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในหลอดรังสีแคโทด  จึงทำการทดลองเกียวกับการนำไฟฟ้าของแก๊สขึ้นในปี พ.ศ. 2440 (ค.ศ. 1897)  และได้สรุปสมบัติของรังสีไว้หลายประการ  ดังนี้

1.  รังสีแคโทดเดินทางเป็นเส้นตรงจากขั้วแคโทดไปยังขั้วแอโนด  เนื่องจากรังสีแคโทดทำให้เกิดเงาดำของวัตถุได้  ถ้านำวัตถุไปขวางทางเดินของรังสี 

2.  รังสีแคโทดเป็นอนุภาคที่มีมวล เนื่องจากรังสีทำให้ใบพัดที่ขวางทางเดินของรังสีหมุนได้เหมือนถูกลมพัด

3.  รังสีแคโทดประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุลบ  เนื่องจากเบี่ยงเบนเข้าหาขั้วบวกของสนามไฟฟ้า

จากผลการทดลองนี้  ทอมสันอธิบายได้ว่า  อะตอมของโลหะที่ขั้วแคโทดเมื่อได้รับกระแสไฟฟ้าที่มีความต่างศักย์สูงจะปล่อยอิเล็กตรอนออกมาจากอะตอม  อิเล็กตรอนมีพลังงานสูง และเคลื่อนที่ภายในหลอด  ถ้าเคลื่อนที่ชนอะตอมของแก๊สจะทำให้อิเล็กตรอนในอะตอมของแก๊สหลุดออกจากอะตอม  อิเล็กตรอนจากขั้วแคโทดและจากแก๊สซึ่งเป็นประจุลบจะเคลื่อนที่ไปยังขั้วแอโนด  ขณะเคลื่อนที่ถ้ากระทบฉากที่ฉาบสารเรืองแสง  เช่น  ZnS  ทำให้ฉากเกิดการเรืองแสง  ซึ่งทอมสันสรุปว่ารังสีแคโทดประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุลบเรียกว่า “อิเล็กตรอน”  และยังได้หาค่าอัตราส่วนประจุต่อมวล (e/m) ของอิเล็กตรอนโดยใช้สยามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าช่วยในการหา  ซึ่งได้ค่าประจุต่อมวลของอิเล็กตรอนเท่ากับ  1.76 x 108 C/g  ค่าอัตราส่วน e/m นี้จะมีค่าคงที่ ไม่ขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะที่เป็นขั้วแคโทด  และไม่ขึ้นอยู่กับชนิดของแก๊สที่บรรจุอยู่ในหลอดรังสีแคโทด  แสดงว่าในรังสีแคโทดประกอบด้วยอนุภาคไฟฟ้าที่มีประจุลบเหมือนกันหมดคือ อิเล็กตรอน นั่นเอง  ทอมสันจึงสรุปว่า

 

 

“อิเล็กตรอนเป็นส่วนประกอบส่วนหนึ่งของอะตอม  และอิเล็กตรอนของทุกอะตอมจะมีสมบัติเหมือนกัน”

 

 

ทอมสันได้วิเคราะห์การทดลองของโกลด์ ชไตน์ และการทดลองของทอมสัน  จึงเสนอแบบจำลองอะตอมว่า

 

“อะตอมเป็นรูปทรงกลมประกอบด้วยเนื้ออะตอมซึ่งมีประจุบวกและมีอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบกระจายอยู่ทั่วไป  อะตอมในสภาพที่เป็นกลางทางไฟฟ้าจะมีจำนวนประจุบวกเท่ากับจำนวนประจุลบ”

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

 

คลิกดูการหาประจุและมวลของอิเล็กตรอน

 

คลิกดูการหาประจุและมวลของอิเล็กตรอน

เว็บไซต์เกี่ยวกับหลอดรังสีแคโทด (The Cathode Ray Tube Site)

 

 

 

Back to TOP


[หน้าหลักเว็บไซต์] [แบบจำลองอะตอม] [การจัดเรียงอิเล็กตรอน] [วิวัฒนาการตารางธาตุ] [สมบัติตารางธาตุ] [เลขออกซิเดชัน]
 [Back] [Home] [Up] [Next]

 Copyright 2008  บทเรียนออนไลน์วิชาเคมีนี้ จัดทำโดยครูจุฑามาศ วงษ์สวาท
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์  โรงเรียนพรหมานุสรณ์จังหวัดเพชรบุรี อำเภอเมือง  จังหวัดเพชรบุรี

แสดงความคิดเห็นที่มีต่อบทเรียน  ติดต่อได้ที่  [jutamas.toi@gmail.com].
Last updated: 29/09/2014 21:12:32 +0700.
Hit Counter