Πώς η ανακάλυψη από τη θεωρία αλλαγής Rutherford;
Πριν από τον Rutherford:
* Μοντέλο πουτίγκα δαμάσκηνου της Thomson: Το επικρατούσα μοντέλο εκείνη την εποχή, που προτάθηκε από τον J.J. Η Thomson, περιέγραψε το άτομο ως σφαίρα θετικά φορτισμένου υλικού με αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια ενσωματωμένα σαν δαμάσκηνα σε μια πουτίγκα.
Το πείραμα του Rutherford και οι επιπτώσεις του:
* απροσδόκητη σκέδαση: Το πείραμα του Rutherford περιελάμβανε την εκτόξευση σωματιδίων άλφα (θετικά φορτισμένα) σε ένα λεπτό χρυσό φύλλο. Αναμένει ότι τα σωματίδια θα περάσουν κατευθείαν μέσω του φύλλου με ελάχιστη απόκλιση, με βάση το μοντέλο της Thomson. Ωστόσο, προς έκπληξή του, ένας σημαντικός αριθμός σωματιδίων άλφα εκτρέπεται σε μεγάλες γωνίες, και μερικοί ακόμη και αναπήδησαν άμεσα.
* Πυρηνικό μοντέλο: Για να εξηγήσει αυτά τα αποτελέσματα, ο Rutherford πρότεινε την επαναστατική ιδέα ενός πυρηνικού μοντέλου του ατόμου:
* πυκνό, θετικά φορτισμένο πυρήνα: Πρότεινε ότι το θετικό φορτίο του ατόμου συγκεντρώθηκε σε ένα μικροσκοπικό, πυκνό πυρήνα που ονομάζεται πυρήνας. Αυτός ο πυρήνας ήταν υπεύθυνος για τις ισχυρές παραμορφώσεις των σωματιδίων άλφα.
* ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα: Οραματίστηκε ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα σαν πλανήτες γύρω από τον ήλιο. Αυτή η διάταξη εξήγησε γιατί τα περισσότερα σωματίδια άλφα περνούσαν μέσω του φύλλου με μικρή απόκλιση.
* Το άτομο είναι ως επί το πλείστον κενός χώρος: Το γεγονός ότι τα περισσότερα σωματίδια άλφα πήγαν κατευθείαν μέσα από το φύλλο υποδηλώνουν ότι το άτομο είναι ως επί το πλείστον κενό χώρο, με έναν μικρό, πυκνό πυρήνα στο κέντρο του.
Αντίκτυπος στην ατομική θεωρία:
Η ανακάλυψη του Rutherford ανέτρεψε εντελώς το μοντέλο πουτίγκα του Thomson και οδήγησε σε θεμελιώδη μετατόπιση στην κατανόηση της ατομικής δομής. Έθεσε τις βάσεις για περαιτέρω εξελίξεις στην ατομική φυσική, συμπεριλαμβανομένου:
* Η ανακάλυψη του πρωτονίου και του νετρονίου: Το έργο του Rutherford οδήγησε στην ταυτοποίηση του πρωτονίου ως το θετικά φορτισμένο σωματίδιο στον πυρήνα και αργότερα στο νετρόνιο.
* Κβαντική μηχανική: Η κατανόηση των τροχιών ηλεκτρονίων αργότερα οδήγησε στην ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής, η οποία εξήγησε τη συμπεριφορά των ηλεκτρονίων στα άτομα.
Συνοπτικά:
Το πείραμα Gold Foil του Rutherford άλλαξε θεμελιωδώς την ατομική θεωρία αποδεικνύοντας ότι:
1. Το άτομο έχει ένα μικρό, πυκνό, θετικά φορτισμένο πυρήνα στο κέντρο του.
2. Τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται περιστασιακά τον πυρήνα σε ένα κυρίως κενό χώρο.
3. Το άτομο δεν είναι μια ομοιόμορφη σφαίρα θετικού φορτίου, αλλά έχει ξεχωριστή δομή.
Αυτή η ανακάλυψη έθεσε τα θεμέλια για τη σύγχρονη κατανόηση της ατομικής δομής και οδήγησε σε εξελίξεις στην πυρηνική φυσική και την κβαντική μηχανική.
