Πώς αποδείχθηκε ότι ολόκληρη η μάζα ενός ατόμου βρίσκεται στο κέντρο του;
1. Πείραμα χρυσού αλουμινίου του Rutherford (1911):
* Ρύθμιση: Ο Ernest Rutherford βομβάρδισε ένα λεπτό φύλλο χρυσού φύλλου με σωματίδια άλφα (θετικά φορτισμένα σωματίδια που εκπέμπονται από ραδιενεργά υλικά).
* Παρατήρηση: Τα περισσότερα σωματίδια άλφα περνούσαν κατευθείαν μέσα από το φύλλο, αλλά μερικά εκτρέπονται σε μεγάλες γωνίες, μερικοί ακόμη και αναπήδησαν πίσω.
* Συμπέρασμα: Ο Rutherford κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το άτομο πρέπει να έχει ένα πυκνό, θετικά φορτισμένο κέντρο, το οποίο ονόμασε τον πυρήνα . Το γεγονός ότι τα περισσότερα σωματίδια άλφα πέρασαν μέσα από το πρότυπο ότι το άτομο είναι ως επί το πλείστον κενό χώρο.
* Σημασία: Αυτό το πείραμα απέδειξε ότι η πλειοψηφία της μάζας του ατόμου συγκεντρώνεται σε ένα μικροσκοπικό, θετικά φορτισμένο πυρήνα.
2. Ατομική εξέλιξη μοντέλου:
* Μοντέλο πουτίγκα δαμάσκηνου της Thomson: Πριν από το πείραμα του Rutherford, το μοντέλο που επικρατούσε ήταν το μοντέλο πουτίγκα του Thomson, όπου το θετικό φορτίο ήταν ομοιόμορφα κατανεμημένο σε όλο το άτομο, με αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια ενσωματωμένα μέσα. Τα ευρήματα του Rutherford απέκλεισαν αυτό το μοντέλο.
* Μοντέλο BOHR: Αργότερα, ο Niels Bohr εξέφρασε το μοντέλο για να συμπεριλάβει τα ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας.
3. Περαιτέρω εξελίξεις:
* Υποατομικά σωματίδια: Περαιτέρω πειράματα ανακάλυψαν την ύπαρξη πρωτονίων (θετικά φορτισμένα) και νετρόνια (ουδέτερα) μέσα στον πυρήνα. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια, συλλογικά γνωστά ως πυρήνες, αποτελούν την πλειονότητα της μάζας ενός ατόμου.
Σημαντική σημείωση:
* Ενώ ο πυρήνας περιέχει το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του ατόμου, δεν είναι η * ολόκληρη * μάζα. Τα ηλεκτρόνια, αν και πολύ ελαφρύτερα από τα πρωτόνια και τα νετρόνια, συμβάλλουν στη συνολική μάζα του ατόμου.
* Ο πυρήνας είναι απίστευτα πυκνός και το άτομο είναι ως επί το πλείστον κενό χώρο. Αυτή η ιδέα είναι σημαντική για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα άτομα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
Συνοπτικά, το πείραμα Gold Foil του Rutherford παρείχε τα αρχικά στοιχεία για τη συμπυκνωμένη μάζα στον πυρήνα του ατόμου, η οποία αργότερα επιβεβαιώθηκε από περαιτέρω ανακαλύψεις και βελτιώσεις στο ατομικό μοντέλο.
