§ 7-а. Из истории МКТ

До сегодняшнего дня мы изучали так называемые макроскопические тела (от греч. «макрос» – большой). Это все тела, которые нас окружают: дома, машины, вода в стакане, вода в океане и т.д. Нас интересовало, что происходит с этими телами. Теперь нас будет интересовать также и то, что происходит внутри этих тел. Это изучает раздел физики МКТ – молекулярно-кинетическая теория.

МКТ объясняет явления и свойства тел с точки зрения их микроскопического строения. В основе МКТ лежат три утверждения:

1. Все тела состоят из малых частиц, между которыми есть промежутки.
2. Частицы тел постоянно и беспорядочно движутся. 
3. Частицы тел взаимодействуют друг с другом:  притягиваются и отталкиваются.

Эти утверждения называются основными положениями МКТ. Все они подтверждены многочисленными экспериментами.

        

При макроскопическом подходе к изучению тел нас интересуют сами тела: их размеры, объёмы, массы, энергии и т.д. Изучая в рамках этого подхода, например, водяные брызги, мы можем измерять их размеры, объём, массу (см. рисунок слева).

При микроскопическом подходе нас тоже интересуют размеры, объём, масса, энергия и т. д. Однако уже не самих тел, а тех частиц, из которых они состоят: молекул, ионов и атомов. Увидеть эти частицы невооруженным глазом или даже в лупу невозможно; этот рисунок – художественная гипербола (преувеличение). Для изучения строения вещества существуют специальные электронные и ионные микроскопы. Они помогли установить, что атомы и простые молекулы имеют размеры около 0,0001 микрона (миллионной доли метра).

  1. Какие тела мы относим к макроскопическим?
  2. Что означает аббревиатура (сокращение) МКТ?
  3. Что изучает молекулярно-кинетическая теория?
  4. Первое положение МКТ говорит про частицы, из которых состоят ...
  5. Второе положение МКТ утверждает, что ...
  6. Третье положение говорит, что частицы всех тел ...
  7. Достоверность основных положений МКТ подтверждается ...
  8. Изучая тела макроскопически, мы обращаем внимание на ...
  9. Микроскопический подход в физике характеризуется изучением ...
  10. Молекулы, атомы и ионы нельзя увидеть ...
  11. Какие приборы служат для изучения строения вещества?
  12. Сейчас МКТ является ...
  13. Гипотезу иначе называют ...
  14. Какое событие позволило увидеть частицы вещества?
  15. Изображения молекул, ионов и атомов на экранах микроскопов – это ...

МКТ не всегда была научной теорией. Зародившись ещё до Нашей эры, она оставалась гипотезой (научным предположением) много столетий, вплоть до XX в. Вот как говорит об этом знаменитый американский физик, создатель планетарной модели строения атома Э. Резерфорд:

«Ни один физик или химик не может закрыть глаза перед той огромной ролью, какую в настоящее время играет в науке атомическая гипотеза. К концу XIX столетия её идеи пропитали очень большую область физики и химии. Представление об атомах делалось всё более и более конкретным. Простота и польза атомических воззрений при объяснении самых различных явлений физики и химии, естественно, подняли авторитет этой теории в глазах научных работников. Появилась тенденция рассматривать атомическую гипотезу уже не как полезную рабочую гипотезу, для которой очень трудно найти непосредственные и убедительные доказательства, а как один из твёрдо обоснованных фактов природы.

        

Но также не было и недостатка в учёных, которые указывали на необоснованность этой теории. Можно согласиться с полезностью идеи об атомах для объяснения данных опытов, но какая у нас уверенность в том, что атомы действительно существуют, а не представляют плод нашей фантазии? Впрочем, этот недостаток непосредственных доказательств отнюдь не поколебал веру большинства людей науки в зернистое строение материи.

Отрицание атомической теории никогда ещё не способствовало и не будет способствовать открытию новых фактов. Большим преимуществом этой теории является то, что она дает нам ощутимое конкретное представление о материи, которое не только служит нам для объяснения множества явлений, но оказывает также нам громадные услуги как рабочая гипотеза».

«Новые идеи в физике». Санкт-Петербург, 1911.

В начале XX в. действительно не было прямых доказательств тому, что макроскопические тела состоят из молекул, ионов и атомов. Да и саму молекулярно-кинетическую теорию называли то «атомической гипотезой», то «атомической теорией». Лишь появление в 30–50-х годах XX в. ионных и электронных микроскопов дало в руки учёных прямое доказательство существования частиц вещества (молекул, атомов и ионов) – их изображения на экранах микроскопов.

Источник: fizika.ru