Πώς λειτουργεί το μοντέλο Rutherford;
1. Το άτομο είναι ως επί το πλείστον κενός χώρος: Το πείραμα χρυσού αλουμινίου του Rutherford έδειξε ότι τα περισσότερα σωματίδια άλφα που πυροβόλησαν σε ένα λεπτό χρυσό φύλλο περάστηκαν κατευθείαν. Αυτό τον οδήγησε να καταλήξει στο συμπέρασμα ότι το άτομο είναι ως επί το πλείστον κενός χώρος.
2. Ένας πυκνός, θετικά φορτισμένος πυρήνας: Ένα μικρό κλάσμα των σωματιδίων άλφα εκτρέπεται σε μεγάλες γωνίες, μερικοί ακόμη και αναπήδησαν πίσω. Αυτό έδειξε την παρουσία μιας μικροσκοπικής, πυκνής, θετικά φορτισμένης περιοχής μέσα στο άτομο, την οποία ο Rutherford κάλεσε τον πυρήνα.
3. Τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται ο πυρήνας: Ο Rutherford πρότεινε ότι τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια περιστρέφουν τον πυρήνα όπως οι πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο. Η ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ του θετικά φορτισμένου πυρήνα και τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια συγκρατεί το άτομο μαζί.
Βασικά χαρακτηριστικά του μοντέλου Rutherford:
* πυρήνας: Μια μικρή, πυκνή, θετικά φορτισμένη περιοχή στο κέντρο του ατόμου, που περιέχει πρωτόνια και νετρόνια.
* ηλεκτρόνια: Αρνητικά φορτισμένα σωματίδια που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα σε κυκλικές διαδρομές.
* κενός χώρος: Το μεγαλύτερο μέρος του όγκου του ατόμου είναι κενός χώρος.
Περιορισμοί του μοντέλου Rutherford:
* Οι τροχιές ηλεκτρονίων είναι ασταθείς: Σύμφωνα με την κλασσική φυσική, τα επιταχυνόμενα φορτισμένα σωματίδια θα πρέπει να ακτινοβολούν την ενέργεια και να σπρώξουν στον πυρήνα. Ωστόσο, τα άτομα είναι σταθερά και τα ηλεκτρόνια δεν καταρρέουν.
* Δεν υπάρχει εξήγηση για φάσματα: Το μοντέλο Rutherford δεν μπορούσε να εξηγήσει τις διακριτές φασματικές γραμμές που εκπέμπονται από άτομα όταν θερμαίνονται.
Το μοντέλο Rutherford ήταν ένα σημαντικό βήμα στην κατανόηση του ατόμου. Έθεσε τις βάσεις για την ανάπτυξη του σύγχρονου κβαντικού μοντέλου, το οποίο παρείχε μια ακριβέστερη και πλήρη περιγραφή της ατομικής δομής και συμπεριφοράς.
