Rutherford ექსპერიმენტი

მეცნიერები არ მაშინვე მოვიდა სწორი გაგება ატომური სტრუქტურა. პირველი მოდელი atom შემოთავაზებული ინგლისური ფიზიკოსი გიორგი. გიორგი. Thomson აღმოაჩინა ელექტრონი. მაგრამ მისი მოდელი შევიდა კონფლიქტის ექსპერიმენტი Ernest Rutherford შესწავლა განაწილების microparticles დადებითი მუხტი. ეს ექსპერიმენტები Rutherford მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა გაგება დამუშავებული atom.

უკვე ცნობილია, რომ ელექტრონის მასა ათასობით ჯერ უფრო მცირეა, ვიდრე მასა ნაწილაკების თავად. Rutherford გამოთქვა ვარაუდი, რომ იმის გამო, რომ მთელი atom არის ნეიტრალური, ნაყარი მისი წონა უნდა დაეცემა დადებითად დამუხტული ცალი. დაადასტუროთ ამ ჰიპოთეზის, Rutherford ექსპერიმენტი შემოიფარგლება შემდეგ.

მან წამოაყენა იყენებთ ალფა ნაწილაკების atom probe. ელექტრონული მასა დაახლოებით 8000-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე α ნაწილაკების და მათი სიჩქარე საკმაოდ დიდი - ეს შეიძლება მიაღწიოს ოცი ათასი კილომეტრია წამში. ეს იყო ექსპერიმენტი Rutherford გაბნევის alpha-ნაწილაკები.

ატომები მძიმე ელემენტები დაბომბა ამ ნაწილაკების. იმის გამო, მცირე მასა ელექტრონებს შეიცვალოს ტრაექტორია α ნაწილაკების ვერ ბევრი. მას ამის გაკეთება მხოლოდ ნაწილი atom, დადებითად დამუხტული. აქედან გამომდინარე, ბუნების გაბნევის alpha ნაწილაკების შეგიძლიათ გაიგოთ, გავრცელების მასობრივი ფარგლებში microparticles დადებითი მუხტი და ამ საკითხზე.

ექსპერიმენტი Rutherford ჰქონდა შემდეგი სქემით. ნებისმიერი რადიოაქტიური მასალა მოთავსებულია შიგნით ცილინდრიანი ტყვიის. ამ ცილინდრიანი არის გაბურღული longitudinally ვიწრო არხი. არხი α ნაწილაკების ამ არხის ინციდენტის თხელი კილიტა გამოკვლეული მასალის (სპილენძის, ოქროს და ა.შ.). მაშინ alpha ნაწილაკების დაცემა გამჭვირვალე ეკრანზე, რომელიც იყო დაფარული თუთიის სულფიდის. ყოველი ნაწილაკი, შეჯახების ერთად ეკრანზე, რაც Flash სინათლის (scintillation), ეს შეიძლება დანახული მიკროსკოპით.

Rutherford შემდგომი ექსპერიმენტი აჩვენა, რომ მცირე რაოდენობის alpha ნაწილაკების (დაახლოებით ერთი ორი ათასი) გადაუხვია მიერ კუთხე მეტია 90 °. ეს ფაქტი დიდად გვაწუხებს Rutherford. მან განაცხადა, რომ ეს არის, როგორც წარმოუდგენელი როგორც projectile ესროლეს ნაჭერი ქაღალდი და ეს დაბრუნებას და დაჭრა. მართლაც, პროგნოზირება შედეგს საფუძველზე Thomson მოდელი შეუძლებელია და Rutherford ვარაუდობს, რომ α ნაწილაკების შეიძლება აიძულა უკან მხოლოდ მაშინ, როცა ნაყარი atom არის ძალიან მცირე მოცულობის სივრცეში. მას შემდეგ, რაც Rutherford ექსპერიმენტი დაეხმარა მას მივიდეს მოდელი ბირთვს. ეს ორგანო არის პატარა, რომელიც კონცენტრირებულია თითქმის ყველა დადებითი მუხტი და მთელი მასა მიკრო ნაწილაკებს.

ატომური მოდელი უშუალოდ ექსპერიმენტი, რომ გატარებული Rutherford. Rutherford ატომური სტრუქტურის შემდეგ კონცეფცია. დადებითად დამუხტული ბირთვი ცენტრში. მას შემდეგ, რაც ნეიტრალური ატომის, რაოდენობის ელექტრონები უდრის თანმიმდევრობით ნომერი მენდელეევის პერიოდული ელემენტს სისტემა. ისინი გადავა წრეში ძირითადი, როგორც პლანეტები ტრიალებს მზის გარშემო მათი ორბიტაზე. ელექტრონები მოძრაობენ გამო Coulomb ძალები. წყალბადის ატომი აქვს მხოლოდ ერთი ელექტრონის ორბიტაზე მისი ბირთვი. მისი ატომური ბირთვის ახორციელებს დადებითი მუხტი და მასა დაახლოებით 1836-ჯერ ელექტრონის მასას.

ასეთი მოდელი ატომის იყო ექსპერიმენტული შესწავლა, მაგრამ ამ მოდელზე დაფუძნებული ვერ ახსნა სტაბილურობის მისი არსებობის შესახებ.

ელექტრონები მოძრაობს ორბიტაზე, უნდა კანონმდებლობის შესაბამისად კლასიკური მექანიკის დაახლოება core გამო ენერგიის დანაკარგები და, საბოლოოდ, დაეცემა მას. ფაქტია, რომ electron არ მოხვდება ბირთვს. Microparticles ქიმიური ელემენტები ძალიან სტაბილური და შეიძლება არსებობდეს დიდი ხნის განმავლობაში. დასკვნა მოსალოდნელ განადგურების atom გამო ენერგიის დაკარგვა, რომელიც არ შეესაბამება Rutherford, არის შედეგი განაცხადის კანონები კლასიკური მექანიკის microscale მოვლენებზე. შესაბამისად, მოვლენების microworld მოქმედი კანონმდებლობით კლასიკურ ფიზიკაში.