Erfarenhet Rutherford-spridning av alfapartiklar (kort)

Ernest Rutherford - detta är en av grundarna av de grundläggande lärorna i den inre strukturen av atomen. Han är född forskare i England, i en familj av invandrare från Skottland. Rutherford var det fjärde barnet i sin familj, samtidigt visat sig vara den mest begåvade. Den speciella bidrag han kunde göra för att teorin om atomära struktur.

Initiala idéer om strukturen av atomen

Det bör noteras att innan hölls Rutherford berömda experiment på spridningen av alfapartiklar, dominerande på den tiden idén om strukturen av atom var en modell av Thompson. Denna vetenskapsman var säker på att den positiva laddningen är jämnt fyller hela volymen av atomen. De negativt laddade elektroner Thompson trodde var enligt uppgift stänker in i den.

Förutsättningar för den vetenskapliga revolutionen

Efter att ha lämnat skolan, Rutherford som den mest begåvade elev fick ett bidrag på £ 50 för vidareutbildning. På grund av detta kunde han gå på college i Nya Zeeland. Nästa, en ung vetenskapsman tentor vid University of Canterbury och började på allvar studera fysik och kemi. Under 1891 gjorde Rutherford sin första rapport om ämnet "The Evolution av elementen." Det designerades en idé för första gången i historien att atomen är en komplex struktur.

Då domineras av idén om Dalton att atomer är odelbara i vetenskapliga kretsar. De runt Rutherford, tycktes hans idé ganska galen. Ung forskare ständigt var tvungen att be om ursäkt till kolleger för deras "saker." Men 12 år senare lyckades Rutherford fortfarande att bevisa sin sak. I Rutherford hade en chans att fortsätta sin forskning på Cavendish Laboratory i England, där han började studera processerna luft jonisering. Den första upptäckten av Rutherford var alfa- och betastrålar.

uppleva Rutherford

Kort om öppningen kan säga så här: 1912, Rutherford och hans assistenter hade sin berömda experiment - alfapartiklar som avges från källan ledningen. Alla partiklar utom de som verkade absorberat bly, rör sig längs en fast kanal. Deras smal ström som infaller på ett tunt lager av folie. Denna linje är vinkelrät mot arket. Erfarenhet Rutherford-spridning av alfapartiklar visade att de partiklar som passerar genom ett ark av folie igenom, så kallade scintillation orsakas på skärmen.

Denna skärm belades med ett speciellt material som lyser när den träffas av en alfapartikel. Utrymmet mellan skiktet av guldfolie och skärmen fylldes vakuum till alfapartiklar sprids i luften. En sådan anordning har tillåtit forskare att observera partiklarna sprids över en vinkel på 150 °.

Om folie inte används som ett hinder för en stråle av alfapartiklar, bildade skärmen en ljus cirkel av scintillationer. Men precis innan de sätter en barriär stråle av guldfolie, har bilden förändrats. Utbrott verkade inte bara utanför denna cirkel, men också på den motsatta sidan av folien. Erfarenhet Rutherford-spridning av alfapartiklar visade att majoriteten av partiklarna passerar genom folien utan märkbara förändringar i bana.

Men vissa partiklar avlänkas av en ganska stor vinkel, och även kastas tillbaka. På varje 10 000 fritt passerar genom ett skikt av guldpartiklar avviker endast en folie med en vinkel som överstiger 10 ° - som ett undantag av en av partiklarna avlänkas i en vinkel.

Anledningen alfapartiklarna avvikit

Vad detalj beaktas och meritlista Rutherford - struktur atom. Sådant läge indikerar att atomen inte är en kontinuerlig utbildning. De flesta partiklarna fritt passera genom folien av en atom tjockt. Och eftersom massan av alfapartiklar nästan 8000 gånger större än massan av elektronen, kunde den senare inte någon signifikant effekt på banan för alfapartiklar. Detta kan endast göras genom en atomkärna - en kropp av liten storlek, har nästan all massa och alla elektriska laddningen hos atomen. På den tiden var det ett viktigt genombrott brittiske fysikern. Rutherford erfarenhet är en av de viktigaste stegen i utvecklingen av vetenskapen om den inre strukturen av atomen.

Andra upptäckter som erhållits under studien av atom

Dessa studier blev direkta bevis för att den positiva laddningen av atomen är i sin kärna. Denna region upptar ett mycket litet utrymme jämfört med storleken på sin integritet. Denna lilla volym spridningsalfapartiklar verkade mycket osannolikt. De partiklar som passerade nära atomkärnan, testade skarpa avvikelser från banan, eftersom den repulsiva kraften mellan alfapartikel och atomkärnan var mycket potenta. Rutherford s experiment på spridningen av alfapartiklar visade sannolikheten att alfa partikeln blir direkt i kärnan. Men sannolikheten var mycket liten, men inte noll.

Det var inte den enda faktum som bevisas av upplevelsen av Rutherford. Kortfattat studerat struktur atomen och hans kollegor, som gjorde ett antal andra viktiga upptäckter. Förutom undervisning som alfapartiklar är snabbrörliga heliumkärnor.

Vetenskapsmannen kunde beskriva strukturen av atomen, vid vilken kärnan upptar en liten del av den totala volymen. Hans experiment har visat att nästan hela laddningen av atomen är koncentrerad inom dess kärna. När detta inträffar båda fallen avvikelse av alfa-partiklar och de fall av deras kollision med en kärna.

Experiment Rutherford nukleära modell av atomen

1911 Rutherford efter många studier föreslog en modell för atomstruktur, som han kallade en planet. Enligt denna modell, är den anordnad inuti den atom kärna som innehåller nästan hela massan av partikeln. Elektroner rör sig runt kärnan på samma sätt som gör planeter runt solen. Av deras set så kallade elektronmoln. Atom har också en neutral laddning, eftersom upplevelsen av Rutherford.

Strukturen för en atom i framtiden of Concerned Scientists som heter Niels Bohr. Det var han som förfinat Rutherford doktrin, eftersom tills Bohr planet modell av atomen började svårigheter förklaring. Som elektronen rör sig runt kärnan i en omloppsbana med en viss acceleration, förr eller senare måste falla till kärnan av en atom. Det var Niels Bohr kunna bevisa att lagarna i klassisk mekanik är inte längre aktiv inom atomen.