Karanasan Rutherford scattering ng alpha particle (maikli)

Ernest Rutherford - ito ay isa sa mga founder ng sa pangunahing mga aral ng mga panloob na istraktura ng atom. Siya ipinanganak siyentipiko sa England, sa isang pamilya ng mga imigrante mula sa Scotland. Rutherford ay ang ika-apat na anak sa kanyang pamilya, at sa parehong oras pinatunayan na maging ang pinaka-mahuhusay. Ang kakaibang kontribusyon siya ay maaaring gumawa ng sa teorya ng atomic istraktura.

Paunang mga ideya tungkol sa istraktura ng atom

Dapat ito ay nabanggit na bago ay gaganapin sikat na eksperimento ni Rutherford sa scattering ng alpha particle, nangingibabaw sa oras na iyon ang ideya ng istraktura ng atom ay ang modelo ng Thompson. scientist na ito ay tiwala na ang mga positibong singil ay pantay pinunan ang buong volume ng atom. Ang mga negatibong sisingilin electron, Thompson naisip, ay di-umano'y splashes sa mga ito.

Mga paunang kinakailangan sa pang-agham rebolusyon

Pagkatapos iiwan ng paaralan, Rutherford bilang ang pinaka-mahuhusay na mag-aaral nakatanggap ng isang bigyan ng £ 50 para sa karagdagang pagsasanay. Dahil dito siya ay magagawang upang pumunta sa kolehiyo sa New Zealand. Susunod, isang batang scholar pagsusulit sa University of Canterbury at nagsimulang sineseryoso upang mag-aral ng pisika at kimika. Sa 1891, Rutherford ginawa ang kanyang unang ulat sa paksang "Ang Evolution ng mga elemento." Ito ay itinalaga ng isang ideya para sa unang pagkakataon sa kasaysayan na ang atom ay isang komplikadong istraktura.

Pagkatapos ay pinangungunahan ng ang ideya ng Dalton na atoms ay hindi nahahati sa pang-agham na mga lupon. Yaong sa paligid ng Rutherford, ang kanyang mga ideya tila lubos na sira ang ulo. Young siyentipiko patuloy na nagkaroon na humihingi ng paumanhin sa mga kasamahan para sa kanilang mga "stuff." Ngunit 12 taon mamaya, Rutherford pa rin pinamamahalaang upang patunayan ang kanilang kaso. Sa Rutherford nagkaroon ng isang pagkakataon upang ipagpatuloy ang kanyang mga pananaliksik sa II Laboratory sa England, kung saan siya ay nagsimulang pag-aralan ang proseso ng hangin ionization. Ang unang pagtuklas ng Rutherford ay ang alpha at beta ray.

makaranas Rutherford

Mabilisang tungkol sa pagbubukas masasabi kaya: sa 1912, Rutherford at ang kanyang mga katulong ay nagkaroon ng kanyang sikat na eksperimento - alpha particle ibinubuga mula sa pinagmulan ng mga lead. Ang lahat ng mga particle maliban sa mga na lumitaw hinihigop lead, gumagalaw sa kahabaan ng isang nakapirming channel. Ang kanilang makitid stream insidente sa isang manipis na layer ng palara. Ang linyang ito ay patayo sa sheet. Karanasan Rutherford scattering ng alpha particle pinatunayan na ang mga particle na pumasa sa pamamagitan ng isang sheet ng palara sa pamamagitan ng, sa gayon tinatawag na pagkislap dulot sa screen.

Ang screen na ito ay pinahiran gamit ang isang espesyal na materyal na glows kapag struck sa pamamagitan ng isang alpha tinga. Ang espasyo sa pagitan ng mga layer ng gintong palara at ang screen ay napuno vacuo sa alpha particle ay nakakalat sa hangin. Tulad ng isang aparato ay nagbigay-daan sa mga mananaliksik upang obserbahan ang mga particle ay nakakalat sa pamamagitan ng isang anggulo ng 150 °.

Kung ang foil ay hindi na ginagamit bilang isang balakid sa isang sinag ng alpha particle, ang screen binuo ng isang maliwanag na bilog ng scintillations. Ngunit bago sila maglagay ng isang barrier beam ng ginto Foil, ang larawan ay nagbago. Outbreak lumitaw hindi lamang sa labas ng bilog na ito, ngunit din sa ang kabaligtaran gilid ng foil. Karanasan Rutherford scattering ng alpha particle ay nagpakita na ang karamihan ng mga particle pumasa sa pamamagitan ng foil na walang kapansin-pansin na pagbabago sa tilapon.

Gayunman, ang ilang mga particle ay pinalihis sa pamamagitan ng isang medyo malaking anggulo, at kahit na itinapon pabalik. Sa bawat 10 000 malayang pagpasa sa pamamagitan ng isang layer ng ginto particle lamang ng isang foil deviates sa pamamagitan ng isang anggulo lumalagpas sa 10 ° - bilang isang pagbubukod sa isa sa mga particle pinalihis sa isang anggulo.

Ang dahilan kung bakit ang alpha particle lumihis

Ano ang detalyeng itinuturing at napatunayan track record Rutherford - istraktura ng atom. Ang ganitong posisyon na nagpapahiwatig na ang mga atom ay hindi isang tuloy-tuloy na edukasyon. Karamihan sa mga particle malayang pumasa sa pamamagitan ng palara ng isang atom makapal. At dahil ang masa ng alpha particle halos 8000 beses na mas malaki kaysa sa masa ng mga elektron, ang huli ay hindi maaaring magkaroon ng isang makabuluhang epekto sa ang tilapon ng alpha particle. Ito ay maaaring gawin lamang sa pamamagitan ng isang atomic nucleus - isang katawan ng maliit na sukat, ay may halos lahat ng mga masa at lahat ng mga de-kuryenteng singil ng atom. Sa oras na ito ay isang makabuluhang pambihirang tagumpay British pisisista. karanasan ni Rutherford ay isa sa mga pinakamahalagang hakbang sa pag-unlad ng agham ng panloob na istraktura ng atom.

Iba pang mga tuklas na nakuha sa panahon ng pag-aaral ng atom

Ang mga pag-aaral ay naging direktang ebidensiya na ang mga positibong singil ng atom ay sa nucleus nito. Ang rehiyong ito ay sumasakop sa isang napakaliit na espasyo kung ikukumpara sa laki ng kanyang integridad. Ang maliit na dami ng scattering alpha particle lumitaw lubhang walang kasiguruhan. Yaong mga particle na kung saan ang pumasa sa malapit sa atomic nucleus, nasubukan matalim deviations mula sa landas, dahil sa salungat na puwersa sa pagitan ng alpha tinga at atomic nucleus ay lubhang makapangyarihan. ni Rutherford eksperimento sa scattering ng alpha particle ay nagpakita ang posibilidad na ang alpha particle ay makakakuha ng direkta sa kernel. Gayunman, ang posibilidad ay napakaliit na, ngunit hindi zero.

Ito ay hindi lamang ang katotohanan na ay pinatutunayan ng karanasan ng Rutherford. Panandalian aral ang istraktura ng atom at ang kanyang mga kasamahan, na ginawa ng isang bilang ng iba pang mga mahalagang pagtuklas. Bukod sa pagtuturo na alpha particle ay mabilis na gumalaw na helium nuclei.

siyentipiko ay magagawang upang ilarawan ang istraktura ng atom, kung saan ang nucleus sumasakop ng isang maliit na bahagi ng kabuuang lakas ng tunog. Ang kanyang mga eksperimento di-napatutunayang na halos ang buong katungkulan ng mga atom ay puro sa loob core nito. Kapag nangyari ito parehong mga kaso ang paglihis ng alpha-particle at ang mga kaso ng kanilang banggaan sa isang nucleus.

Eksperimento nuclear modelo ng atom ni Rutherford

Noong 1911, Rutherford pagkatapos ng maraming mga pag-aaral ay nagmungkahi ng isang modelo ng atomic istraktura, kung saan siya tinatawag na isang planetary. Ayon sa modelong ito, ito ay isagawa sa loob ng atom core na naglalaman ng halos ang buong masa ng maliit na butil. Electron lumigid sa nucleus sa parehong paraan tulad ng ginagawa ng mga planeta sa paligid ng araw. Ng kanilang mga hanay ng tinatawag na electron cloud. Atom ay mayroon ding isang walang kinikilingan na singil, bilang ang karanasan ng Rutherford.

Ang istraktura ng isang atom sa hinaharap of Concerned Scientists pinangalanan Niels Bohr. Ito ay siya na pino doktrina Rutherford, dahil hanggang Bohr planetary modelo ng atom ay nagsimulang harapin paghihirap paliwanag. Bilang ang electron gumagalaw sa palibot ng nucleus sa isang orbit na may isang tiyak na acceleration, maaga o huli ito ay dapat mahulog sa nucleus ng isang atom. Gayunman, Niels Bohr ay magagawang upang patunayan na ang mga batas ng klasikong mekanika ay hindi na aktibo sa loob ng atom.