Εμπειρία Rutherford σκέδαση των σωματιδίων άλφα (μμ)

Ernest Rutherford - αυτό είναι ένας από τους ιδρυτές των θεμελιωδών διδασκαλίες της εσωτερικής δομής του ατόμου. Ο γεννημένος επιστήμονας στην Αγγλία, σε μια οικογένεια μεταναστών από τη Σκωτία. Rutherford ήταν το τέταρτο παιδί στην οικογένειά του, την ίδια στιγμή αποδείχθηκε ότι είναι ο πιο ταλαντούχος. Η έκτακτη εισφορά θα μπορούσε να κάνει με τη θεωρία της ατομικής δομής.

Οι αρχικές ιδέες σχετικά με τη δομή του ατόμου

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι πριν από τη διεξαγωγή διάσημα πειράματα Rutherford για την σκέδαση των σωματιδίων άλφα, κυρίαρχη την εποχή εκείνη η ιδέα της δομής του ατόμου ήταν το μοντέλο του Thompson. Αυτό επιστήμονας ήταν πεπεισμένος ότι το θετικό φορτίο είναι ομοιόμορφα γεμίζει ολόκληρο τον όγκο του ατόμου. Τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια, Thompson σκέφτηκε, ήταν σύμφωνα με τους ισχυρισμούς πιτσιλιές σε αυτό.

Προϋποθέσεις για την επιστημονική επανάσταση

Μετά την αναχώρηση από το σχολείο, Rutherford ως η πιο ταλαντούχα φοιτητής έλαβε επιχορήγηση ύψους £ 50 για περαιτέρω εκπαίδευση. Λόγω αυτού του γεγονότος ήταν σε θέση να πάει στο κολέγιο στη Νέα Ζηλανδία. Στη συνέχεια, ένας νεαρός εξετάσεις υπότροφος στο Πανεπιστήμιο του Canterbury και άρχισε σοβαρά για τη μελέτη της φυσικής και της χημείας. Το 1891, Rutherford έκανε την πρώτη του έκθεση με θέμα «Η Εξέλιξη των στοιχείων.» Είναι ορίστηκε μια ιδέα για πρώτη φορά στην ιστορία που το άτομο είναι μια σύνθετη δομή.

Στη συνέχεια κυριαρχείται από την ιδέα του Dalton ότι τα άτομα είναι αδιαίρετα στους επιστημονικούς κύκλους. Εκείνοι γύρω Rutherford, η ιδέα του φαινόταν αρκετά τρελός. Νέοι επιστήμονες έπρεπε συνεχώς να ζητήσω συγνώμη από τους συναδέλφους για τους «ουσία». Αλλά 12 χρόνια αργότερα, Rutherford ακόμη καταφέρει να αποδείξει την υπόθεσή τους. Σε Rutherford είχε την ευκαιρία να συνεχίσει την έρευνά του στο Εργαστήριο Cavendish στην Αγγλία, όπου άρχισε να μελετά τις διαδικασίες ιονισμού του αέρα. Η πρώτη ανακάλυψη του Rutherford ήταν οι άλφα και βήτα ακτίνες.

βιώνουν Rutherford

Εν συντομία σχετικά με το άνοιγμα μπορεί να πει έτσι: το 1912, Rutherford και οι βοηθοί του είχαν περίφημο πείραμα του, - τα σωματίδια άλφα που εκπέμπονται από την πηγή του μολύβδου. Όλα τα σωματίδια, εκτός από εκείνες που εμφανίστηκαν απορροφάται μόλυβδο, που κινείται κατά μήκος ενός σταθερού καναλιού. στενό περιστατικό ροή τους πάνω σε ένα λεπτό στρώμα του φύλλου αλουμινίου. Αυτή η γραμμή είναι κάθετη προς το φύλλο. Εμπειρία Rutherford σκέδαση των σωματιδίων άλφα απέδειξε ότι εκείνα τα σωματίδια τα οποία διέρχονται μέσω ενός λεπτού φύλλου μετάλλου μέσω, λεγόμενα σπινθηρισμού που προκαλούνται από την οθόνη.

Αυτή η οθόνη επικαλύφθηκε με ένα ειδικό υλικό το οποίο λάμπει όταν χτυπηθεί από ένα σωματίδιο άλφα. Ο χώρος μεταξύ του στρώματος του φύλλου χρυσού και οθόνη πληρώθηκε κενό για να τα σωματίδια άλφα διάσπαρτα στον αέρα. Μια τέτοια συσκευή έχει επιτρέψει στους ερευνητές να παρατηρήσουν τα σωματίδια είναι διασκορπισμένα κατά μία γωνία 150 °.

Εάν το φύλλο δεν χρησιμοποιείται ως εμπόδιο για μια δέσμη σωματιδίων άλφα, η οθόνη σχηματίζεται ένα λαμπρό κύκλο σπινθηρισμοί. Αλλά λίγο πριν βάλει μια ακτίνα φράγμα φύλλο χρυσού, η εικόνα έχει αλλάξει. Επιδημία εμφανίστηκε όχι μόνο έξω από αυτόν τον κύκλο, αλλά και στην αντίθετη πλευρά του φύλλου. Εμπειρία Rutherford σκέδαση των σωματιδίων άλφα έδειξαν ότι η πλειοψηφία των σωματιδίων διέρχονται μέσω του φύλλου χωρίς αξιοσημείωτες αλλαγές στην τροχιά.

Ωστόσο, ορισμένα σωματίδια εκτρέπονται από ένα αρκετά μεγάλη γωνία, και ακόμη και ρίχνονται πίσω. Σε κάθε μία 10 000 ελεύθερα διέρχεται από ένα στρώμα σωματιδίων χρυσού μόνο ένα φύλλο αποκλίνει κατά μία γωνία που υπερβαίνει το 10 ° - ως εξαίρεση ενός από τα σωματίδια εκτρέπονται υπό γωνία.

Ο λόγος τα σωματίδια άλφα παρέκκλινε

Ποια λεπτομέρεια θεωρείται και αποδεδειγμένη τροχιά ρεκόρ Rutherford - δομή του ατόμου. Τέτοια θέση που υποδεικνύει ότι το άτομο δεν είναι μια συνεχής εκπαίδευση. Τα περισσότερα από τα σωματίδια περνούν ελεύθερα μέσα από το φύλλο ενός ατόμου παχύ. Και δεδομένου ότι η μάζα των σωματιδίων άλφα σχεδόν 8000 φορές μεγαλύτερη από την μάζα του ηλεκτρονίου, ο τελευταίος δεν θα μπορούσε να έχει σημαντική επίδραση επί της τροχιάς των σωματιδίων άλφα. Αυτό θα μπορούσε να γίνει μόνο από ένα ατομικό πυρήνα - ένα σώμα μικρού μεγέθους, έχει σχεδόν όλη την μάζα και το σύνολο του ηλεκτρικού φορτίου του ατόμου. Εκείνη την εποχή ήταν μια σημαντική ανακάλυψη Βρετανός φυσικός. εμπειρία Rutherford είναι ένα από τα πιο σημαντικά βήματα στην ανάπτυξη της επιστήμης της εσωτερικής δομής του ατόμου.

Άλλες ανακαλύψεις που λαμβάνεται κατά τη διάρκεια της μελέτης του ατόμου

Αυτές οι μελέτες έγιναν άμεσες αποδείξεις ότι το θετικό φορτίο του ατόμου είναι στον πυρήνα του. Η περιοχή αυτή καταλαμβάνει πολύ μικρό χώρο σε σχέση με το μέγεθος της ακεραιότητας της. Αυτό το μικρό όγκο σκέδασης σωματιδίων άλφα εμφανίστηκε πολύ απίθανο. Τα εν λόγω σωματίδια τα οποία πέρασαν κοντά του ατομικού πυρήνα, δοκιμάστηκαν απότομη αποκλίσεις από τη διαδρομή, επειδή η απωστική δύναμη μεταξύ του σωματιδίου άλφα και ατομικού πυρήνα ήταν πολύ ισχυρή. πειράματα Rutherford για την σκέδαση των σωματιδίων άλφα έδειξε την πιθανότητα ότι το σωματίδιο άλφα παίρνει κατευθείαν μέσα στον πυρήνα. Ωστόσο, η πιθανότητα ήταν πολύ μικρό, αλλά δεν είναι μηδέν.

Δεν ήταν το μόνο γεγονός που αποδεικνύεται από την εμπειρία του Rutherford. Εν συντομία μελέτησε τη δομή του ατόμου και των συνεργατών του, ο οποίος έκανε μια σειρά από άλλες σημαντικές ανακαλύψεις. Εκτός διδάσκοντας ότι τα σωματίδια άλφα είναι γρήγορα κινούμενα πυρήνες ηλίου.

Ο επιστήμονας ήταν σε θέση να περιγράψει τη δομή του ατόμου, στην οποία ο πυρήνας καταλαμβάνει ένα μικρό μέρος του συνολικού όγκου. Τα πειράματά του έχουν αποδείξει ότι σχεδόν ολόκληρο το φορτίο του ατόμου είναι συγκεντρωμένη μέσα στον πυρήνα του. Όταν συμβεί αυτό δύο περιπτώσεις η απόκλιση της αλφα-σωματιδίων και τις περιπτώσεις σύγκρουσης τους με ένα πυρήνα.

Πειράματα πυρηνικής μοντέλο του Rutherford του ατόμου

Το 1911, Rutherford μετά από πολλές μελέτες πρότειναν ένα μοντέλο της ατομικής δομής, η οποία θα ονομάζεται πλανητικό. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, είναι διατεταγμένη μέσα στον πυρήνα άτομο το οποίο περιέχει σχεδόν το σύνολο της μάζας του σωματιδίου. Τα ηλεκτρόνια κινούνται γύρω από τον πυρήνα με τον ίδιο τρόπο όπως και οι πλανήτες γύρω από τον ήλιο. Από σύνολο τους το λεγόμενο ηλεκτρονικό νέφος. Atom διαθέτει επίσης ένα ουδέτερο φορτίο, καθώς η εμπειρία του Rutherford.

Η δομή ενός ατόμου για το μέλλον της εν λόγω επιστήμονες που ονομάζεται Niels Bohr. Ήταν αυτός που τελειοποιηθεί το δόγμα Rutherford, γιατί μέχρι Bohr πλανητικό μοντέλο του ατόμου άρχισε να αντιμετωπίζει δυσκολίες εξήγηση. Καθώς το ηλεκτρόνιο κινείται γύρω από τον πυρήνα σε μια τροχιά με μια ορισμένη επιτάχυνση, αργά ή γρήγορα θα πρέπει να πέσει στο πυρήνα ενός ατόμου. Ωστόσο, Niels Bohr ήταν σε θέση να αποδείξει ότι οι νόμοι της κλασικής μηχανικής δεν είναι πλέον ενεργή στο εσωτερικό του ατόμου είναι.