Rutherfordova zkušenost nebo jak byla objevena struktura atomu

Všichni ze školy máme představu o tom, jak je atom uspořádán. A víte, jako výsledek experimentu byla navržena přesně taková atomová struktura. Pak vám nyní povím o Rutherfordově jedinečné zkušenosti.

Ernest Rutherford a jeho experimentální nastavení

E. Rutherford je jedinečný vědec svého druhu, který provedl svůj experiment již v roce 1911. Jeho experimentální nastavení však bylo dostatečně elegantní a jednoduché.

Pro experiment vytvořil Rutherford dělo, které vyzařovalo přísně směrovaný paprsek alfa částic.

Instalace byla provedena z olověné krabice, ve které byla vytvořena úzká štěrbina. Radioaktivní materiál byl umístěn uvnitř tohoto boxu.

Vzhledem k tomu, že pouzdro mělo pouze jeden východ, byly emitované částice absorbovány olovem téměř všude kromě štěrbiny jím unikly částice alfa, skládající se z dvojice protonů a dvojice neutronů.

Na paprsek byl instalován alespoň pár olověných desek s malými otvory, které zcela vylučovaly alfa částice odchylující se od vybraného pohybového vektoru.

Po všech obrazovkách byla kolmá na tok částic instalována nejtenčí deska zlata, která sloužila jako cíl pro ideální tok alfa částic.

A hned za zlatým terčem byla namontována luminiscenční clona.

Takže když proud částic prošel zlatou deskou a narazil na luminiscenční obrazovku, byly zaznamenány záblesky. Právě z nich vědec určil, kolik částice alfa po srážce s atomy zlata opustilo daný vektor pohybu.

Co bylo zjištěno během experimentu

Podobné průzkumy byly samozřejmě provedeny již dříve. A hlavní podstatou takových experimentů bylo hromadění statistických dat pro lepší pochopení struktury atomu.

V té době už bylo zjištěno, že atom má záporný náboj - elektrony. Teorie však byla, že atom byl jakousi nejtenčí mřížkou s kladným nábojem, který byl naplněn zápornými náboji - kůrou. Tehdy se taková struktura nazývala - síťový model s „rozinkami“.

Ale jak poznamenal Rutherford, absolutně žádný z jeho kolegů experimentátorů ani nepomyslel na to, aby se v průběhu experimentu ujistil, zda jsou částice alfa odkloněny ve významných úhlech.

A to vše proto, že model rozinkové mřížky takovou možnost prostě neumožňoval, protože nemohly existovat takové husté a dostatečně těžké útvary, které by mohly odmítat alfa částice.

Abychom tak řekli, aby se odstranily všechny možné pravděpodobnosti, Rutherford se přesto rozhodl zkontrolovat možnost odklonění radioaktivních prvků a speciálně přepracovat experimentální schéma následujícím způsobem:

Byly instalovány další obrazovky se speciální vrstvou sulfidu sodného pro pozorování světlic.

Jaké bylo překvapení vědce a jeho asistenta, když se na obrazovkách začaly objevovat záblesky zásahu alfa částic, některé byly vychýleny o 180 stupňů.

Získaný výsledek zcela zničil teorii týkající se mřížky a rozinek, protože podle této teorie nemohly existovat takové objekty, které by mohly doslova odrážet částice.

Závěry a závěry

Vědec učinil následující závěr, že ve struktuře atomu je obsaženo výhradně ohromné ​​množství hmoty hustý a malý střed atomu a zbývající oblast atomu byla mnohokrát méně hustá než dříve bylo považováno.

Kromě toho mohl být výboj takového hustého středu (jádra) atomu pouze pozitivní. Koneckonců, pouze odpudivá síla mohla vysvětlit odchylky kladně nabitých alfa částic o více než 90 stupňů.

O mnoho let později Rutherford rád sdílel následující analogii o svém objevu. V jedné z afrických zemí přijaly celní orgány zprávu, že podstatná zásilka zbraní pro rebely bude převezena v pytlích bavlny.

A když se před celníkem ukázal obrovský sklad s balíky bavlny, vyřešil problém s vyhledáváním takto:

Začal střílet na balíky a tam, kde se kulky odrazily, to znamená, že v těch balících byly zbraně.

Ernest Rutherford tedy, když zjistil, jak se částice alfa odrážejí od zlaté fólie, si uvědomil, že atom má mnohem hustší strukturu, než se dříve myslelo.

Struktura atomu vytvořeného vědcem je nám dobře známá. Atom se skládá ze superhustého kladně nabitého jádra a lehkých elektronů se záporným nábojem, které rotují na svých drahách.

Později teoretici vytvořili teoretický základ (Bora Atom), ale to vše by bylo nemožné bez experimentu se zlatou fólií a radiačním prvkem.

Pokud se vám materiál líbil, pak lajkněte a přihlaste se k odběru. Děkujeme za přečtení až do konce!