Модель Резерфорда

Физика > Модель Резерфорда

 

Как выглядит модель атома Резерфорда: спор с моделью Томпсона и эксперимент с золотой фольгой, опыты Резерфорда, новая модель строения атома, электроны и ядро.

Резерфорд подтвердил, что атом обладает концентрированным центром положительного заряда и относительно большой массой.

Задача обучения

• Рассмотреть эксперимент с золотой фольгой, осуществленный Гейгером и Марсденом.

Основные пункты

• В 1911 году Резерфорд опровергнул модель Томпсона в эксперименте с золотой фольгой.
• Резерфорд заметил, что большинство альфа-частиц отклоняются под небольшими углами, а другие отражаются к альфа-источнику.
• Ядром именуется высокоэнергетическая область с положительным зарядом.

Термин

• Альфа-частицы – положительно заряженное ядро атома гелия-4, выпущенное из-за радиоактивности.

Моделью Резерфорда именуют модель строения атома, созданную Эрнстом Резерфордом. Он предположил, что модель Томпсона была ошибочной. Новая ядерная модель Резерфорда показывала удивительные особенности относительно высокого центрального заряда, сосредоточенного в крошечных объемах. Этот центральный участок также вмещал наибольшую часть массы и позже стал называться ядром. Ниже представлена схема модели строения атома Резерфорда.

Главная схема атомной планетарной модели: электроны – зеленые, а ядро – красное

Резерфорд планировал изучать атомную структуру, поэтому в 1911 году создал эксперимент на основе использования альфа-частиц, излучаемых радиоактивным элементом. Гейгер и Марсден расстреляли альфа-частички крупными кинетическими энергиями на тонкой золотой фольге. Полагали, что вычисление структуры рассеянных частиц даст сведения о позиции заряда внутри атома.

Если срабатывает модель «пудинга Томпсона», то альфа-частицы обязаны отклониться хотя бы на несколько градусов. Но реальные показатели всех удивили. Как и ожидалось многие альфа-частицы прошли сквозь, но у других наблюдалось отклонение под малым углом, а некоторые отразились обратно к источнику.

Сверху: Ожидаемые результаты – альфа-частицы проходят сквозь. Нижняя: Реальная картина – определенная часть отклонилась, что говорит о небольшом концентрированном положительном заряде

Помня о том, насколько далеко частицы с известными скоростными показателями могут проникнуть в центральный заряд – 100э, Резерфорд определил, что радиус центрального заряда золота обязан быть меньше 34 ⋅ 10^-14 метров. И это странно, так как подразумевает мощный центральный заряд меньше  диаметра атома.

---