Структура атома углерода

Первая плоская форма ядра атома углерода, в которое входит шесть нейтронов, формирует атомы графита, который пишет на бумаге (рис. 88, а). Каждый протон имеет свободный магнитный полюс для соединения с электроном. Все шесть электронов плоского атома углерода имеют равные возможности вступать в связи с электронами других атомов и формировать сложные органические соединения.

Вторая форма ядра атома углерода – пространственная. Оно может иметь семь или пять нейтронов и формировать пространственные структуры алмаза (рис. 95, b). Структура атома алмаза, которая формируется из пространственного ядра этого атома, имеет три оси симметрии (рис. 95, b). Это - оси декартовой системы координат. Структура пространственного ядра и атома углерода, и самого атома убедительно демонстрируют главное свойство алмаза – его прочность (рис. 95, b).

Рис. 95. Структуры атомов углерода

На рис. 96, а представлена плоская молекула углерода , а на рис. 96, b – кластер графена из двух молекул углерода молекула.

Рис. 96.

Фотография графена, сделанная европейскими исследователями, представлена на рис. 97, а. Она убедительно доказывает достоверность не орбитального, а линейного взаимодействия электронов с ядрами атомов. Чтобы проверить достоверность величины , представленной авторами на фото (рис. 97, а), необходимо иметь структуру атома углерода и его спектр. Спектр первого – валентного электрона атома (рис. 97, а) – в табл. 38.

Таблица 38. Спектр 1-го электрона атома углерода

Значения	n
(эксп.)	eV	7,68	9,67	10,37	10,69	10,86
(теор.)	eV	7,70	9,68	10,38	10,71	10,88
(теор.)	eV	3,58	1,58	0,89	0,57	0,39

а) фото кластера графена

b) визуализированный кластер графена

Рис. 97. Фото графена (слева) и компьютерная обработка фото

графена (справа)

а) фото молекулы углерода

b) фото атома углерода

c) теоретическая структура атома углерода

Рис. 98. Фотографические структуры молекулы и атома углерода, и теоретическая структура атома углерода

Рис. 99. Теоретические структуры: а) молекула углерода;

b) кластера графена

Из новой теории микромира следует, что если все электроны находятся в атоме, то их энергии связи с протонами изменяются также как и энергии связи электрона атома водорода с протоном. С учётом этого, имея энергию ионизации атома водорода, можем вычислить энергию связи любого электрона любого атома, соответствующую любому энергетическому уровню , по формуле

. (227)

Поскольку плоский атом углерода (рис. 95, а) симметричен, то энергии связи каждого из 6-ти электронов атома углерода с протонами ядер, в момент пребывания электронов на вторых энергетических уровнях, будут равны

. (228)

С учётом этого расстояния между протонами ядер (рис. 99, a) и электронами будут равны

(229)

Из рис. 97, а, 98, а и 99, а следует, что расстояние между центрами ядер, соседних атомов углерода равно, примерно, . У фотографов оно оказалось равным (рис. 97, а). Это значит, что они завысили разрешающую способность своего микроскопа в 10 раз. И, тем не менее, мы обязаны признать достижения экспериментаторов исключительно важными для науки. Существует возможность уменьшить расхождения между теорией и экспериментом путём учёта температуры фотографируемых объектов микромира, но мы пока не знаем температуру, при которой фотографировались анализируемые нами обитатели микромира.

В масштабной линии (1мкм), показанной на рис. 100, а, вместиться, примерно, 15 диаметров углеродных нано трубок. Чтобы увидеть в торец структуру нано трубки (рис. 100, b) в масштабе, показанном на рис. 100, а, надо увеличить разрешающую способность микроскопа минимум на пять порядков. Это следует из фото на рис. 94, а и из фото сканирующего микроскопа на рис. 99, а. Новая теория микромира раскрывает структуры обитателей микромира на 6….8 порядков глубже, чем самые современные микроскопы (рис. 100).

Рис. 100: а) фото углеродных трубок; b) модель углеродной трубки

А теперь обратим внимание на туманные, заострённые выступы по внешнему контуру сфотографированных кластеров бензола (рис. 101, а и b).

Заострённые выступы по внешнему контуру фотографии - атомы водорода . Электронный микроскоп не видит их структуру и представляет в виде заострённого линейного образования (рис. 86). На теоретической молекуле бензола (рис. 101, с) атомы водорода представлены точками и линиями, связывающими электроны атомов углерода и водорода . Явная связь между фото кластера бензола (рис. 101, а и b) и теоретическими структурами атома водорода (рис. 96) и молекулами бензола (рис. 101, с и 102) убедительно доказывает, что электроны в атомах взаимодействуют с протонами ядер линейно.

Рис. 101. Достижения европейских экспериментаторов

в фотографировании кластеров

Сравнение теоретической модели кластера бензола (рис. 103) с его фотографиями (рис. 101, а и b) даёт основания для поздравления европейских экспериментаторов, точно отразивших визуализацию (рис. 101, b ) своих фотографий. Конечно, они не владеют ещё новой теорией микромира, поэтому атомы углерода и водорода представили в виде шариков, связанных друг с другом линейными связями.

Рис. 102. Молекула бензола

Жаль, конечно, что исследователи не привели информацию о разрешающей способности их сканирующего электронного микроскопа (рис. 101, a, b, d). Покажем сейчас, как новая теория микромира расшифровывает содержание информации на этих фотографиях и определяет разрешающую способность электронного микроскопа, с помощью которого они были получены. Для этого представим теоретическую модель, сфотографированной молекулы бензола c размерами, которые рассчитываются элементарно, при известной длине атома водорода (рис. 86, а).

На рис. 101, с – размеры элементов структуры, сфотографированного кластера бензола (рис. 101, a и b), следующие из размеров молекулы бензола (рис. 102) и его кластера (223). Это и есть показатели разрешающей способности микроскопа, но авторы фото не указали их.

Заявления производителей электронных микроскопов о том, что их микроскопы позволяют фотографировать отдельные атомы пока преждевременны.

Тем не менее, их достижения внушительны, но малопродуктивны без новой теории микромира, которая «видит» обитателей микромира с разрешающей способностью минимум на 5 порядков глубже достижений экспериментаторов и значительно облегчает интерпретацию информации, получаемой с помощью электронного микроскопа (рис. 103, d).

Рис. 103. Теоретическая структура кластера бензола