原子モデルペランは、惑星が負電荷であろうと太陽が原子の中心に集中した正電荷であろうソーラーシステムとの原子の構造を比較しました。1895年に、著名なフランスの物理学者は、陰極線が衝突した表面への陰極線による負電荷の移動を実証しました。
これは、陰極線の電気的性質を実証し、原子の電気的性質に光を当て、それを物質の最小かつ不可分な単位として理解しました。1901年、ジャンバプティストペリンは、中心を取り巻く負の電荷（正の電荷）の引力は慣性力によって打ち消されると示唆しました。
ジャンバティストペリン
このモデルは後にアーネストラザフォードによって補完および完成されました。アーネストラザフォードは、原子のすべての正電荷が原子の中心にあり、電子が周回していると主張しました。
しかし、このモデルには当時説明できなかったいくつかの制限があり、このモデルはデンマークの物理学者Niels Bohrによって1913年に彼のモデルを提案するための基礎として採用されました。
ペリン原子モデルの特徴
ペリンの原子モデルの顕著な特徴は次のとおりです。
-原子は、その中心にある大きな正の粒子で構成されており、原子質量のほとんどが集中しています。
-総電荷を補うこの集中した正電荷の周りをいくつかの負電荷が周回します。
ペリンの提案は、原子構造を太陽系と比較し、集中した正電荷が太陽の役割を果たし、周囲の電子が惑星の役割を果たします。
ペリンは、1895年に原子の不連続構造を提案した先駆者でした。しかし、この概念を検証するのに役立つ実験の設計を主張することはありませんでした。
実験
ペリンは博士課程の一環として、1894年から1897年の間にパリのエコールノルマルシュペリオールで物理学のアシスタントを務めました。
それまでに、ペリンは陰極線の性質をテストする彼の研究のほとんどを開発しました。つまり、陰極線が帯電粒子である場合、またはそれらが波の形をとる場合です。
陰極線
ブラウン管の実験は、1870年代にイギリスの化学者ウィリアムクルークスによって発明された構造である、クロークスチューブの研究から生まれました。
Crookesチューブは、内部にガスのみを含むガラスチューブで構成されています。この構成では、両端に金属片があり、各片は外部電圧源に接続されています。
管が付勢されると、管の内部の空気がイオン化し、その結果、管が電気の導体になり、両端の電極間の開回路を閉じます。
管の内部では、ガスが蛍光を発しますが、1890年代後半まで、科学者たちはこの現象の原因を明らかにしていませんでした。
それまでに、蛍光が管内の素粒子の循環によるものか、光線がそれらを運ぶ波の形をとったかは不明でした。
ペリンの調査
1895年に、Perrinは放電管をより大きな空の容器に接続することにより、陰極線実験を再現しました。
さらに、Perrinは通常の分子のために不透過性の壁を配置し、保護チャンバー内に含まれるファラデー箱を配置することにより、Crookesの構成を複製しました。
光線がファラデー箱内の通常の分子の不透過性壁を通過した場合、陰極線が帯電した基本粒子で構成されていることが自動的に示されます。
検証方法
これを裏付けるために、Perrinは不透過性の壁の近くに電位計を接続し、陰極線がそこに当たったときに生成されるであろう電荷を測定しました。
実験を行ったところ、不透過性の壁に対する陰極線の影響により、電位計で負の電荷がわずかに測定されたことが証明されました。
続いて、Perrinは電界を誘導してシステムを強制することにより陰極線の流れを偏向させ、陰極線を電位計に衝突させました。それが起こったとき、メーターは以前の記録と比較してかなり高い電荷を記録しました。
ペリンの実験のおかげで、陰極線は負の電荷を持つ粒子で構成されていることがわかりました。
その後、20世紀初頭、JJトムソンは、ペリンの研究に基づいて、電子の存在とそれらの電荷質量関係を正式に発見しました。
仮定する
1904年、イギリスの科学者JJトムソンは、プラムプディングモデルとしても知られる原子モデルの提案を発表しました。
このモデルでは、正の電荷は均一な質量として理解され、負の電荷は前記正の質量上にランダムに分散されます。
類推では、正の電荷はプディングの質量であり、負の電荷はプラムで表されます。このモデルは1907年にペリンによって反駁されました。彼の提案では、ペリンは次のように述べています。
-正の電荷は原子構造全体に拡大されていません。むしろ、原子の中心に集中しています。
-負電荷は原子全体に分散されません。代わりに、正電荷の周りに、原子の外縁に向かって整然と配置されます。
制限事項
ペリンの原子モデルには2つの主要な制限がありますが、その後ボーア（1913）と量子物理学の貢献により克服されました。
この提案の最も重要な制限は次のとおりです。
-正電荷が原子の中心に集中したままである理由についての説明はありません。
-原子の中心の周りの負の電荷の軌道の安定性は理解されていません。
マクスウェルの電磁法則によれば、負の電荷は、それらが衝突するまで、正の電荷の周りのらせん軌道を表します。
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参考文献
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- 原子モデル（sf）。ハバナキューバ。リカバリー元：ecured.cu
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- Solbes、J.、Silvestre、V.およびFurió、C.（2010）。原子および化学結合モデルの歴史的発展とそれらの教訓的な意味。バレンシア大学。バレンシアスペイン。回収元：ojs.uv.es