Erfaring Rutherford spredning av alfa-partikler (kort)

Ernest Rutherford - dette er en av stifterne av de fundamentale læren til den innvendige struktur av atomet. Han er født forsker i England, i en familie av innvandrere fra Skottland. Rutherford var den fjerde barn i familien, samtidig viste seg å være den mest talentfulle. Den spesielle bidraget han kunne gjøre til teorien om atom-strukturen.

Innledende ideer om strukturen av atom

Det bør bemerkes at før ble holdt Rutherford kjente forsøk på spredning av alfa-partikler, dominerende på den tiden ideen om strukturen av atom var modell av Thompson. Dette vitenskaps var sikker på at den positive ladningen er jevnt fyller hele volumet av atomet. De negativt ladede elektronene, Thompson tenkte, var angivelig sprut inn i den.

Forutsetninger til den vitenskapelige revolusjon

Etter endt skolegang, Rutherford som den mest talentfulle elev fikk et tilskudd på £ 50 for videre opplæring. På grunn av dette var han i stand til å gå på college i New Zealand. Neste, en ung forsker eksamener ved Universitetet i Canterbury og begynte for alvor å studere fysikk og kjemi. I 1891, Rutherford gjorde sin første rapport om temaet "Utviklingen av elementene." Den ble betegnet en ide for første gang i historien at atomet er en kompleks struktur.

Deretter dominert av ideen om Dalton at atomer er udelelig i vitenskapelige kretser. De rundt Rutherford, virket hans idé helt sinnsyk. Unge forskeren stadig måtte be om unnskyldning til kolleger for sine "ting". Men 12 år senere, Rutherford likevel klart å bevise sin sak. I Rutherford hadde en sjanse til å fortsette sin forskning på Cavendish Laboratory i England, hvor han begynte å studere prosessene i ionisering av luft. Den første oppdagelse av Rutherford var de alfa- og betastråler.

oppleve Rutherford

Kort om åpningen kan fortelle så: i 1912, Rutherford og hans assistenter hadde sin berømte eksperiment - alfa-partikler som sendes ut fra kilden til ledelsen. Alle partikler unntatt de som opptrådte absorbert bly, som beveger seg langs en fast kanal. Deres smal strøm som faller inn på et tynt lag av folie. Denne linjen er perpendikulær på platen. Erfaring Rutherford spredning av alfa-partikler viste at de partikler som passerer gjennom en foliearket gjennom, såkalt scintillation forårsaket på skjermen.

Denne skjermen er belagt med et spesielt materiale som lyser, når det treffes av en alfapartikkel. Mellomrommet mellom lag av gull folie og siktingen ble fylt under vakuum til alfa-partikler som er spredt i luften. En slik anordning har gjort det mulig å observere forskere partiklene er spredt over en vinkel på 150 °.

Hvis folien ikke brukes som en hindring for en stråle av alfa-partikler, er skjermen dannet en lys sirkel av scintillations. Men like før de setter en barriere stråle av gull folie, har bildet endret seg. Utbrudd dukket ikke bare utenfor denne sirkelen, men også på motsatt side av folien. Erfaring Rutherford spredning av alfa-partikler viste at de fleste av partiklene passerer gjennom folien uten merkbare endringer i bane.

Imidlertid er noen partikler som avbøyes av en forholdsvis stor vinkel, og til og med kastet tilbake. På hver 10 000 fritt passerer gjennom et lag av gullpartiklene bare én folie avviker med en vinkel som overskrider 10 ° - som et unntak av en av partiklene avbøyes i en vinkel.

Grunnen til at alfa-partiklene som merkelig

Hva detalj vurdert og track record Rutherford - strukturen av atom. Slik posisjon som indikerer at atomet er ikke en sammenhengende utdannelse. Mesteparten av partiklene fritt passere gjennom folien for ett atom tykk. Og ettersom massen av alfa-partikler nesten 8000 ganger større enn massen av elektronet, kan den sistnevnte ikke har en signifikant effekt på banen av alfa-partikler. Dette kan bare gjøres av en atomkjerne - et legeme av liten størrelse, har nesten all massen, og alle av den elektriske ladning av atomet. På den tiden var det et betydelig gjennombrudd britiske fysikeren. Rutherford erfaring er en av de viktigste trinnene i utviklingen av vitenskapen om den indre strukturen av atom.

Andre funn som oppnås i løpet av studien av atomet

Disse studiene ble direkte bevis på at den positive ladning av atomet er i sin kjerne. Denne regionen opptar en meget liten plass i forhold til størrelsen av dens integritet. Denne lille volumspredning alfa-partikler virket meget usannsynlig. De partikler som passerte i nærheten av atomkjernen, testet skarpe avvik fra banen, fordi den frastøtende kraft mellom alfapartikkel og atomkjernen var svært potent. Rutherford eksperimenter på spredning av alfa-partikler som viser sannsynligheten for at den alfapartikkel kommer direkte inn i kjernen. Men sannsynligheten var svært liten, men ikke null.

Det var ikke den eneste faktum som er bevist av opplevelsen av Rutherford. Kort studert strukturen av atom og hans kolleger, som har gjort en rekke andre viktige funn. Dessuten lærer at alfa-partikler er i rask bevegelse heliumkjerner.

Forskeren var i stand til å beskrive strukturen av atom, hvori kjernen opptar en liten del av det totale volum. Sine eksperimenter har vist at praktisk talt den hele charge av atomet er konsentrert i dens kjerne. Når dette skjer begge tilfelle avviket av alfa-partikler, og de tilfeller av deres kollisjon med en kjerne.

Eksperimenter Rutherford atomatommodell

I 1911 Rutherford etter utallige studier antydet en modell av atom-strukturen, som han kalte en planetarisk. Ifølge denne modellen er det anordnet inne i det atom kjerne som inneholder nesten hele massen av partikkelen. Elektroner bevege seg rundt kjernen på samme måte som gjør planetene rundt solen. Av sine sett en såkalt elektron sky. Atom har også en nøytral ladning, som opplevelsen av Rutherford.

Strukturen av et atom i fremtiden of Concerned Scientists heter Niels Bohr. Det var han som raffinert Rutherford lære, fordi før Bohr planetatommodell begynte å møte vanskeligheter forklaring. Som elektron beveger seg rundt kjernen i en bane med en viss akselerasjon, før eller senere må den falle til kjernen av et atom. Men Niels Bohr var i stand til å bevise at lovene i klassisk mekanikk er ikke lenger aktiv innen atomet.