Erfaring Rutherford spredning af alfapartikler (kort)

Ernest Rutherford - dette er en af stifterne af de grundlæggende lære af den interne struktur af atomet. Han er født videnskabsmand i England, i en familie af indvandrere fra Skotland. Rutherford var det fjerde barn i sin familie, på samme tid viste sig at være den mest talentfulde. Det særlige bidrag, han kunne gøre for teorien om atomare struktur.

Indledende ideer om atomets struktur

Det skal bemærkes, at før blev holdt Rutherford berømte eksperimenter på spredningen af alfapartikler, dominerende dengang ideen om atomets struktur var modellen for Thompson. Denne videnskabsmand var overbevist om, at den positive ladning ensartet udfylder hele volumenet af atomet. Negativt ladede elektroner, tænkte Thompson havde angiveligt stænk i det.

Forudsætninger til den videnskabelige revolution

Efter at have forladt skolen, Rutherford som den mest talentfulde studerende modtaget et tilskud på £ 50 for yderligere uddannelse. På grund af dette var han i stand til at gå på college i New Zealand. Dernæst en ung akademiker eksamener ved University of Canterbury og begyndte for alvor at studere fysik og kemi. I 1891, Rutherford fik sin første rapport om emnet "Udviklingen af elementerne." Det blev udpeget en idé for første gang i historien, at atomet er en kompleks struktur.

Så domineret af tanken om Dalton at atomer er udelelige i videnskabelige kredse. Dem omkring Rutherford, hans idé syntes helt sindssyg. Ung forsker havde konstant at sige undskyld til kolleger for deres "ting". Men 12 år senere, Rutherford stadig formået at bevise deres sag. I Rutherford havde en chance for at fortsætte sin forskning på Cavendish Laboratory i England, hvor han begyndte at studere de processer af luft ionisering. For første gang fundet Rutherford var alfa- og beta-stråler.

opleve Rutherford

Kort om åbningen kan fortælle så: i 1912, Rutherford og hans assistenter havde sin berømte eksperiment - alfapartikler udsendes fra kilden til bly. Alle partikler undtagen dem, der optrådte absorberet bly, bevæger sig langs en fast kanal. Deres smal strøm falder ind på et tyndt lag af folie. Denne linje er vinkelret på pladen. Erfaring Rutherford spredning af alfapartikler bevist, at de partikler, som passerer gennem et ark af folie igennem, såkaldt scintillation skabt på skærmen.

Denne skærm blev belagt med et specielt materiale, som lyser, når ramt af en a-partikel. Et mellemrum mellem laget af guld folie og skærmen var fyldt vakuum til alfapartikler er spredt i luften. En sådan indretning har tilladt forskere til at observere partiklerne, spredes i en vinkel på 150 °.

Hvis folien ikke anvendes som en hindring for en stråle af alfapartikler, skærmen dannede en lys kreds af scintillationer. Men lige før de sætter en barriere stråle af bladguld, har billedet ændret sig. Udbrud optrådte ikke kun uden for denne kreds, men også på den modsatte side af folien. Erfaring Rutherford spredning af alfapartikler viste, at hovedparten af partiklerne passerer gennem folien uden mærkbare ændringer i bane.

Der er dog nogle partikler afbøjet af en temmelig stor vinkel, og endda kastet tilbage. På hver 10 000 frit passerer gennem et lag af guldpartikler kun én folie afviger med en vinkel på over 10 ° - som en undtagelse af en af partiklerne afbøjes i en vinkel.

Grunden alfapartikler træder

Hvad detalje overvejet og dokumenteret erfaring Rutherford - atomets struktur. Sådan position indikerer, at atomet er ikke en kontinuerlig uddannelse. De fleste af partiklerne frit passere gennem folien af et atom tykt. Og da massen af alfapartikler næsten 8000 gange større end massen af elektronen, kunne sidstnævnte har en betydelig indvirkning på bane af alfapartikler. Dette kunne kun gøres af en atomkerne - et legeme af lille størrelse, har næsten hele massen og alle de elektriske ladning af atomet. På det tidspunkt var det et betydeligt gennembrud britisk fysiker. Rutherfords erfaring er et af de vigtigste skridt i udviklingen af videnskaben om den indre struktur af atomet.

Andre opdagelser opnået under studiet af atomet

Disse undersøgelser blev direkte beviser for, at den positive ladning af atomet er i sin kerne. Denne region indtager en meget lille plads i forhold til størrelsen af dets integritet. Denne lille volumen spredning alfapartikler optrådte meget usandsynlig. De partikler, som passerer i nærheden atomkernen, testet skarpe afvigelser fra stien, fordi den frastødende kraft mellem alfapartikel og atomare kerne var meget potent. Rutherfords forsøg med spredning af alfapartikler viste sandsynligheden for, at alfapartikel får direkte ind i kernen. Men sandsynligheden var meget lille, men ikke nul.

Det var ikke den eneste, at er bevist ved oplevelsen af Rutherford. Kort studeret atomets struktur og hans kolleger, der gjorde en række andre vigtige opdagelser. Udover at undervise, at alfa-partikler er hurtig bevægelse heliumkerner.

Forskeren kunne beskrive den atomare struktur, i hvilken kernen optager en ubetydelig del af det totale volumen. Hans eksperimenter har vist, at stort set hele ladning af atomet er koncentreret inden for dens kerne. Når dette sker begge tilfælde afvigelsen af alfa-partikler, og de konstaterede deres sammenstød med en kerne.

Eksperimenter Rutherfords nukleare model af atomet

I 1911, Rutherford efter talrige undersøgelser antydet en model af atomare struktur, som han kaldte den planetariske. Ifølge denne model, er anbragt inden i atom kerne, der indeholder næsten hele massen af partiklen. Elektroner bevæger sig rundt kernen på samme måde, som det sker ved en planet omkring solen. Af deres sæt en såkaldt elektron sky. Atom har også en neutral ladning, som oplevelsen af Rutherford.

Strukturen af et atom i fremtiden for Concerned Scientists navngivet Niels Bohr. Det var ham, der forfinet Rutherford doktrin, fordi indtil Bohr planetarisk model af atomet begyndte at få vanskeligheder forklaring. Som elektronacceptor bevæger omkring kernen i en bane med en vis acceleration, før eller senere, skal falde til kernen af et atom. Men Niels Bohr var i stand til at bevise, at lovene i klassisk mekanik er ikke længere aktiv inden for de atomer.