Ποια είναι η δομή του ατόμου όπως προτείνεται από τον Rutherford;
* πυκνό, θετικά φορτισμένο πυρήνα: Στο κέντρο του ατόμου βρίσκεται ένας μικροσκοπικός, αλλά εξαιρετικά πυκνός, πυρήνας που περιέχει σχεδόν όλη τη μάζα του ατόμου. Αυτός ο πυρήνας φέρει θετικό φορτίο.
* ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα: Τα ηλεκτρόνια, τα οποία είναι αρνητικά φορτισμένα σωματίδια, περιστρέφουν τον πυρήνα σε συγκεκριμένες διαδρομές όπως οι πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο.
Ακολουθεί μια κατανομή των βασικών ευρημάτων του Rutherford και πώς διαμορφώνουν το μοντέλο του:
* Πείραμα χρυσού φύλλου: Ο Rutherford και οι μαθητές του βομβάρδισαν ένα λεπτό χρυσό φύλλο με σωματίδια άλφα (θετικά φορτισμένα). Παρατήρησαν ότι τα περισσότερα σωματίδια άλφα πέρασαν κατευθείαν μέσα από το φύλλο, αλλά μερικά εκτρέπονται σε μεγάλες γωνίες και μερικοί ακόμη και αναπήδησαν πίσω. Αυτό οδήγησε στα ακόλουθα συμπεράσματα:
* Το μεγαλύτερο μέρος του ατόμου είναι κενός χώρος: Δεδομένου ότι τα περισσότερα σωματίδια άλφα πέρασαν, ο Rutherford συνήγαγε ότι το άτομο είναι ως επί το πλείστον κενός χώρος.
* Ένα συμπυκνωμένο θετικό φορτίο: Οι μεγάλες παραμορφώσεις ορισμένων σωματιδίων άλφα έδειξαν ότι απωθούνται από ένα εξαιρετικά συγκεντρωμένο θετικό φορτίο μέσα στο άτομο, το οποίο κάλεσε τον πυρήνα.
* Ο πυρήνας περιέχει το μεγαλύτερο μέρος της μάζας: Τα λίγα σωματίδια άλφα που αναπήδησαν πίσω πρότειναν ότι ο πυρήνας είναι απίστευτα πυκνό και περιέχει σχεδόν όλη τη μάζα του ατόμου.
Περιορισμοί του μοντέλου Rutherford:
* Οι τροχιές ηλεκτρονίων είναι ασταθείς: Σύμφωνα με την κλασσική φυσική, τα ηλεκτρόνια που περιστρέφονται θα πρέπει να χάσουν ενέργεια και σπείρα στον πυρήνα. Αυτό δεν συμβαίνει στην πραγματικότητα.
* Δεν εξηγεί τα φάσματα γραμμής των ατόμων: Το μοντέλο δεν μπορούσε να εξηγήσει γιατί τα άτομα εκπέμπουν συγκεκριμένα μήκη κύματος φωτός όταν θερμαίνονται.
Το μοντέλο του Rutherford άνοιξε το δρόμο για τις μεταγενέστερες εξελίξεις στην ατομική θεωρία, συμπεριλαμβανομένου του μοντέλου Bohr, το οποίο ενσωμάτωσε την κβαντική μηχανική για να εξηγήσει τη σταθερότητα των τροχιών ηλεκτρονίων και τις φασματικές γραμμές των ατόμων
