Πώς αποδείχθηκε η θεωρία του Rutherford;

Η θεωρία του Rutherford, γνωστή και ως μοντέλο Rutherford του ατόμου, αποδείχθηκε μέσω μιας σειράς πειραμάτων, το πιο περίφημο πείραμα χρυσού αλουμινίου που διεξήχθη στο εργαστήριό του το 1911. Δείτε πώς λειτούργησε:

Το πείραμα:

1. σωματίδια άλφα: Η ομάδα του Rutherford βομβάρδισε ένα λεπτό φύλλο χρυσού φύλλου με δέσμη θετικά φορτισμένων σωματιδίων άλφα (πυρήνες ηλίου).

2. Αναμενόμενα αποτελέσματα: Με βάση το μοντέλο που επικρατούσε τότε (το μοντέλο "Plum Plum Plum" της Thomson, αναμένουν ότι τα σωματίδια άλφα να περάσουν κατευθείαν μέσω του φύλλου με ελάχιστη παραμόρφωση, καθώς το θετικό φορτίο στο άτομο θεωρήθηκε ομοιόμορφα κατανεμημένο.

3. Πραγματικά αποτελέσματα: Προς μεγάλη τους έκπληξη, ένα μικρό ποσοστό των σωματιδίων άλφα εκτρέπεται σε μεγάλες γωνίες, μερικοί ακόμη και αναπήδησαν πίσω προς την πηγή.

ερμηνείες και συμπεράσματα:

* Ο πυρήνας: Οι μεγάλες παραμορφώσεις θα μπορούσαν να εξηγηθούν μόνο εάν το θετικό φορτίο στο άτομο συγκεντρώθηκε σε μια μικροσκοπική, πυκνή περιοχή στο κέντρο, την οποία ο Rutherford κάλεσε τον "πυρήνα".

* κενός χώρος: Το γεγονός ότι τα περισσότερα σωματίδια άλφα που πέρασαν από το αλουμινόχαρτο δεν έδειξαν ότι τα άτομα είναι ως επί το πλείστον κενό χώρο.

* Electrons γύρω από την περιστροφή: Ο Rutherford πρότεινε ότι τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια περιστρέφουν τον πυρήνα σαν πλανήτες γύρω από τον ήλιο.

Σημασία:

Το πείραμα χρυσού φύλλου επανάσταση στην κατανόησή μας για την ατομική δομή. Το μοντέλο του Rutherford:

* Dispreved Model Thomson και παρείχε μια ακριβέστερη εικόνα του ατόμου.

* εισήγαγε την έννοια του πυρήνα , η οποία έγινε θεμελιώδης για τη σύγχρονη ατομική θεωρία.

* έθεσε τις βάσεις για περαιτέρω έρευνα , τελικά οδηγώντας στην ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής.

Πέρα από το πείραμα χρυσού φύλλου:

Ενώ το πείραμα χρυσού φύλλου ήταν το πιο διάσημο, η θεωρία του Rutherford υποστηρίχθηκε περαιτέρω από άλλα πειράματα, όπως:

* Πειράματα σκέδασης χρησιμοποιώντας διαφορετικά υλικά: Αυτά τα πειράματα έδειξαν ότι ο πυρήνας ήταν ένα καθολικό χαρακτηριστικό των ατόμων, όχι μόνο του χρυσού.

* Προσδιορισμός του μεγέθους και του φορτίου του πυρήνα: Αυτά τα πειράματα παρείχαν περισσότερες ποσοτικές πληροφορίες σχετικά με τον πυρήνα.

Περαιτέρω εξελίξεις:

Το μοντέλο του Rutherford ήταν ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός, αλλά είχε περιορισμούς. Το μοντέλο δεν μπορούσε να εξηγήσει τη σταθερότητα των ατόμων ή τις φασματικές γραμμές που παρατηρήθηκαν στις ατομικές εκπομπές. Αυτοί οι περιορισμοί οδήγησαν τελικά στην ανάπτυξη του μοντέλου BOHR Και αργότερα, Quantum Mechanics , η οποία παρείχε μια πληρέστερη και ακριβή κατανόηση του ατόμου.