Jak pomierzyć atomy?


Bawiłeś się kiedyś kroplą oleju w rosole? Próbując rozciągnąc ją na większą? Niejaki Jean Perrin dostał za to nagrodę Nobla (1926 r.) - zdołał pomierzyć atomy.

"Rozmiary" atomów można uzyskać na wiele sposobów, ale każda odpowiedź jest inna. W gazach rozmiary atomu to odległość, na której zaczynają się nawzajem "rozpychać" - ich średnice otrzymuje się z odchyleń od praw gazu doskonałego, gdy gaz nie daje się już więcej zacieśnić (sprężyć)*.

Podobnie w cieczach, rozmiary drobin wpływają na efekty "sąsiedztwa", jak lepkość (obejrzyj doświadczenia na wystawie "Ciepło" ).

W kryształach, rozmiary atomu to rozmiary komórek**, a te z kolei można zobaczyć w ugięciu promieni Röntgena.

Można też zmierzyć atomy z gęstości ciał - wiedząc ile atomów mieści się w jednej porcji, czyli molu i jaka jest tego mola objętość. Ale do tego trzeba znać też liczbę adwokata Avogadro...

Wreszcie można kroplę oleju rozlać na powierzchni wody i mierząc powierzchnię plamy obliczyć "wysokość" drobin***. A kto zrobił to pierwszy, ten dostał nagrodę Nobla.


* czyli ze współczynników równania van der Waalsa
** Rozmiary atomów wyznaczone ze stałej sieci krystalicznej są zazwyczaj większe niż uzyskane z równania van der Waalsa lub lepkości.
*** "Wysokość" drobin wyznaczona w obecnym doświadczeniu to około 8-10
Å.



© GK