§ 13. Модель атома Томсона
Согласно классическим представлениям атом мог бы испускать монохроматическую волну (т. е. спектральную линию) в том случае, когда электрон в излучающем атоме совершает гармонические колебания и, следовательно, удерживается около положения равновесия квазиупругой силой вида 
где 
— отклонение электрона от положения равновесия. В 1903 г. Дж. Дж. Томсон предложил модель атома, согласно которой атом представляет собой равномерно заполненный положительным электричеством шар, внутри которого находится электрон (рис. 13.1). Суммарный положительный заряд шара равен заряду электрона, так что атом в целом нейтрален.
Напряженность поля внутри равномерно заряженного шара определяется выражением
где 
— заряд шара, R — его радиус (см. формулу (14.8) 2-го тома). Следовательно, на электрон, находящийся на расстоянии 
от положения равновесия (от центра шара), будет действовать сила:
В таких условиях электрон, выведенный каким-либо образом из положения равновесия, будет совершать колебания с частотой
— заряд электрона, 
— масса электрона, R — радиус атома). Этим соотношением можно воспользоваться для оценки размеров атома. Согласно (13.1)
Длине волны 
(видимая область спектра) соответствует 
Следовательно,
Рис. 13.1.
Полученное значение совпадает по порядку величины с газокинетическими размерами атомов, что можно было бы рассматривать как подтверждение модели Томсона. Однако в дальнейшем выяснилась несостоятельность этой модели, так что в настоящее время она имеет лишь исторический интерес как одно из звеньев в цепи развития представлений о строении атомов.
