Rutherfordova skúsenosť alebo ako bola objavená štruktúra atómu

Všetci zo školy máme predstavu o tom, ako je usporiadaný atóm. A viete, na základe ktorého experimentu bola navrhnutá presne takáto atómová štruktúra. Potom vám teraz poviem o Rutherfordovej jedinečnej skúsenosti.

Ernest Rutherford a jeho experimentálne nastavenie

E. Rutherford je jedinečný vedec svojho druhu, ktorý svoj experiment uskutočnil už v roku 1911. Jeho experimentálne nastavenie však bolo dosť elegantné a jednoduché.

Pre experiment vytvoril Rutherford delo, ktoré emitovalo prísne nasmerovaný lúč alfa častíc.

Inštalácia bola vyrobená z olovenej skrinky, v ktorej bola vyrobená úzka štrbina. Rádioaktívny materiál bol umiestnený vo vnútri tohto boxu.

Vzhľadom na to, že kryt mal iba jeden výstup, boli emitované častice olovom absorbované takmer všade okrem štrbiny cez ňu unikli alfa častice pozostávajúce z dvojice protónov a dvojice neutrónov.

Po lúči nasledovala najmenej dvojica olovených dosiek s malými otvormi, ktoré úplne vylučovali vychyľujúce sa častice alfa z vybraného pohybového vektora.

Po všetkých obrazovkách bola kolmá na tok častíc nainštalovaná najtenšia doska zlata, ktorá slúžila ako cieľ pre ideálny tok alfa častíc.

A hneď za zlatým terčom bola namontovaná luminiscenčná clona.

Takže keď prúd častíc prešiel zlatou doskou a narazil na luminiscenčnú obrazovku, boli zaznamenané záblesky. Práve od nich vedec určil, koľko častice alfa po zrážke s atómami zlata opustilo daný pohybový vektor.

Čo sa zistilo počas experimentu

Podobné prieskumy sa samozrejme robili už aj predtým. A hlavnou podstatou takýchto experimentov bolo zhromažďovanie štatistických údajov na lepšie pochopenie štruktúry atómu.

Do tej doby sa už zistilo, že atóm mal negatívny náboj - elektróny. Ale teória bola taká, že atóm bol akousi najtenšou mriežkou s kladným nábojom, ktorá bola naplnená zápornými nábojmi - kôrou. Takáto štruktúra sa vtedy volala - sieťový model s „hrozienkami“.

Ale ako poznamenal Rutherford, absolútne žiadnemu z jeho kolegov experimentátorov ani nenapadlo, aby sa v priebehu experimentu ubezpečil, či sú častice alfa odklonené vo významných uhloch.

A to všetko preto, že model s hrozienkovými okami jednoducho neumožňoval takúto možnosť, pretože nemohli existovať také husté a dosť ťažké formácie, ktoré by mohli odmietnuť alfa častice.

Aby som tak povedal, Rutherford sa rozhodol odstrániť všetky možné pravdepodobnosti a napriek tomu sa rozhodol skontrolovať možnosť odklonenia rádioaktívnych prvkov a experimentálnu schému špeciálne prepracovať takto:

Boli nainštalované ďalšie sitá so špeciálnou vrstvou sulfidu sodného na pozorovanie svetlíc.

Aké bolo prekvapenie vedca a jeho asistenta, keď sa na obrazovkách začali objavovať záblesky zásahu alfa častíc, niektoré boli odklonené o 180 stupňov.

Získaný výsledok úplne zničil teóriu spojenú s mriežkou a hrozienkami, pretože podľa tejto teórie nemohli existovať také objekty, ktoré by doslova odrážali časticu.

Závery a závery

Vedec urobil nasledujúci záver, že v štruktúre atómu je obsiahnuté výlučne obrovské množstvo hmoty hustý a malý stred atómu a zostávajúca oblasť atómu bola mnohokrát menej hustá ako predtým sa uvažovalo.

Okrem toho mohol byť výboj takého hustého stredu (jadra) atómu iba pozitívny. Iba odpudivá sila dokázala vysvetliť odchýlky kladne nabitých alfa častíc o viac ako 90 stupňov.

O mnoho rokov neskôr Rutherford šťastne vyrozprával nasledujúcu analógiu o svojom objave. V jednej z afrických krajín dostali colníci správu, že značná zásielka zbraní pre povstalcov bude prevezená vo vreciach z bavlny.

A keď sa pred colníkom ukázal obrovský sklad s balíkmi bavlny, vyriešil problém s hľadaním takto:

Začal strieľať do balíkov a tam, kde sa guľky odrazili, to znamená, že v tých balíkoch boli zbrane.

Takže Ernest Rutherford, keď zistil, ako sa častice alfa odrážajú od zlatej fólie, uvedomil si, že v atóme je skrytá oveľa hustejšia štruktúra, ako sa doteraz myslelo.

Atómová štruktúra vytvorená vedcom je nám dobre známa. Atóm sa skladá zo superhustého kladne nabitého jadra a ľahkých elektrónov so záporným nábojom, ktoré rotujú na svojich obežných dráhach.

Neskôr teoretici vytvorili teoretický základ (Bora Atom), ale to všetko by bolo nemožné bez experimentu so zlatou fóliou a radiačným prvkom.

Ak sa vám materiál páčil, potom sa mu páči a zaregistrujte sa. Ďakujeme za prečítanie až do konca!