Πώς εκτρέφεται το πείραμα Geiger και Marsden του Alpha;

Το πείραμα Geiger-Marsden, γνωστό και ως πείραμα σκέδασης Rutherford, ήταν ένα πρωτοποριακό πείραμα στην πυρηνική φυσική που βοήθησε να ξεδιπλώσει τη δομή του ατόμου. Δείτε πώς εκτρέφονται τα σωματίδια άλφα:

Η εγκατάσταση:

* Πηγή άλφα: Μια ραδιενεργή πηγή, όπως το ραδίου, τα εκπεμπόμενα σωματίδια άλφα (θετικά φορτισμένα πυρήνες ηλίου).

* Χρυσό φύλλο: Ένα πολύ λεπτό φύλλο χρυσού φύλλου χρησιμοποιήθηκε ως στόχος.

* ανιχνευτής: Μια φθορίζουσα οθόνη τοποθετήθηκε γύρω από το χρυσό φύλλο για να ανιχνεύσει τα σωματίδια άλφα μετά την αλληλεπίδρασή τους με το φύλλο.

Οι παρατηρήσεις:

* Τα περισσότερα σωματίδια άλφα περνούσαν κατευθείαν: Η πλειοψηφία των σωματιδίων άλφα πήγαν κατευθείαν μέσω του χρυσού φύλλου, χωρίς σημαντική αλλαγή στην κατεύθυνση. Αυτή η παρατήρηση ήταν απροσδόκητη, όπως οι επιστήμονες εκείνη τη στιγμή σκέφτηκαν ότι το άτομο ήταν μια στολή, θετική σφαίρα της ύλης με ηλεκτρόνια διάσπαρτα σε όλη.

* Ορισμένα σωματίδια άλφα εκτρέπονται: Ένας μικρός αριθμός σωματιδίων άλφα εκτρέπονται σε διάφορες γωνίες.

* Μερικά σωματίδια άλφα εκτρέπονται προς τα πίσω: Το πιο αξιοσημείωτο, ένα μικρό κλάσμα των σωματιδίων άλφα εκτρέπονται προς τα πίσω, σχεδόν σαν να είχαν χτυπήσει ένα συμπαγές αντικείμενο.

Η εξήγηση:

Ο Rutherford ερμήνευσε αυτά τα αποτελέσματα και πρότεινε το ακόλουθο μοντέλο του ατόμου:

* πυρήνας: Το άτομο έχει ένα μικροσκοπικό, πυκνό, θετικά φορτισμένο πυρήνα στο κέντρο του. Αυτό είναι όπου το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του ατόμου κατοικεί.

* Electron Cloud: Τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα και περιστρέφονται ο πυρήνας με τρόπο που μοιάζει με σύννεφο.

Γιατί η εκτροπή:

* Ευθεία μέσω: Τα περισσότερα σωματίδια άλφα περνούσαν κατευθείαν επειδή το άτομο είναι ως επί το πλείστον κενό χώρο.

* Εκτροπή: Όταν ένα σωματίδιο άλφα ήρθε κοντά στον πυρήνα, παρουσίασε ισχυρή ηλεκτροστατική απόρριψη λόγω των θετικών φορτίων τόσο του πυρήνα όσο και του σωματιδίου άλφα. Αυτή η απόρριψη προκάλεσε την εκτροπή του σωματιδίου άλφα από την αρχική του διαδρομή.

* backscattering: Τα λίγα σωματίδια άλφα που εκτρέπονται προς τα πίσω είχαν άμεση σύγκρουση με τον πυρήνα. Η ισχυρή απόρριψη από τον πυρήνα τους προκάλεσε να αναπηδήσουν πίσω.

Βασικά σημεία:

* Πυρηνικό μοντέλο: Το πείραμα Geiger-Marsden οδήγησε στην ανάπτυξη του πυρηνικού μοντέλου του ατόμου, το οποίο αντικατέστησε το προηγούμενο μοντέλο πουτίγκα δαμάσκηνου.

* Ανακάλυψη του πυρήνα: Το πείραμα απέδειξε την ύπαρξη ενός μικρού, πυκνού, θετικά φορτισμένου πυρήνα στο κέντρο του ατόμου.

* Σημασία: Αυτό το πείραμα επανάσταση στην κατανόησή μας για την ατομική δομή και άνοιξε το δρόμο για περαιτέρω ανακαλύψεις στην πυρηνική φυσική.