Στο Rutherfords πειραματίζονται γιατί τα ηλεκτρόνια στα άτομα του χρυσού φύλλου επηρεάζουν τα μονοπάτια άλφα σωματίδια;
* Τα σωματίδια άλφα είναι πολύ βαρύτερα και ταχύτερα από τα ηλεκτρόνια Η μάζα ενός σωματιδίου άλφα είναι περίπου 7300 φορές μεγαλύτερη από ένα ηλεκτρόνιο. Αυτό σημαίνει ότι το σωματίδιο άλφα θα απομακρυνθεί μόλις από ένα ηλεκτρόνιο, σαν μια μπάλα μπόουλινγκ, θα επηρεαστεί ελάχιστα από μια μπάλα πινγκ πονγκ.
* Οι ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις είναι αδύναμες σε σύγκριση με τις πυρηνικές δυνάμεις. Το θετικό φορτίο του σωματιδίου άλφα αλληλεπιδρά με το αρνητικό φορτίο του ηλεκτρονίου μέσω της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης. Ωστόσο, η δύναμη μεταξύ του σωματιδίου άλφα και του πυρήνα του χρυσού ατόμου (που κυριαρχείται από την ισχυρή πυρηνική δύναμη) είναι πολύ ισχυρότερη.
Εδώ είναι το κλειδί για το πείραμα του Rutherford:
* Η σκέδαση των σωματιδίων άλφα οφείλεται σχεδόν εξ ολοκλήρου στον πυρήνα του χρυσού ατόμου. Ο πυρήνας είναι μικρός αλλά εξαιρετικά πυκνός, φέρνοντας θετικό φορτίο. Όταν ένα σωματίδιο άλφα έρχεται κοντά στον πυρήνα, η απόρριψη μεταξύ των θετικών φορτίων τους προκαλεί την εκτροπή του σωματιδίου άλφα.
Ο ρόλος των ηλεκτρονίων:
Ενώ τα ηλεκτρόνια δεν προκαλούν τη σημαντική εκτροπή των σωματιδίων άλφα, παίζουν ένα μικρό ρόλο:
* Ορισμένα σωματίδια άλφα μπορεί να παρουσιάσουν πολύ μικρές παραμορφώσεις λόγω αλληλεπιδράσεων με ηλεκτρόνια. Ωστόσο, αυτές οι εκτροπές είναι ελάχιστες και δεν είναι ο πρωταρχικός λόγος για τα παρατηρούμενα πρότυπα σκέδασης.
* Τα ηλεκτρόνια συμβάλλουν στη συνολική δομή του ατόμου. Δημιουργούν ένα αρνητικά φορτισμένο σύννεφο που περιβάλλει τον πυρήνα, το οποίο βοηθά στη σταθεροποίηση του ατόμου.
Συνοπτικά: Τα ηλεκτρόνια στο πείραμα Gold Foil του Rutherford δεν είναι η κύρια αιτία των εκτροπών σωματιδίων άλφα. Ο πρωταρχικός λόγος για τη διασπορά είναι η ισχυρή ηλεκτροστατική απόρριψη μεταξύ του θετικού φορτίου του σωματιδίου άλφα και του θετικού φορτίου του χρυσού πυρήνα.
