Опыт Резерфорда. Ядерная модель атома
Содержание:
1.Электроны в атоме. Опыты Резерфорда и Томпсона
2.Модели атомов Томпсона и Резерфорда
3.Планетарная модель
Первая попытка создания модели атома была предпринята Дж. Томпсоном. Он полагал, что атом – это электронейтральная система формы шара с радиусом
10
−
10
м
. На рисунке
6
.
1
.
1
.
показано, как одинаково распределяется положительный заряд атома, причем отрицательные электроны располагаются внутри него. Чтобы получить объяснение линейчатых спектров атомов, Томпсон тщетно пытался определить расположение электронов в атоме, для расчета частоты их колебаний в положении равновесия. Спустя время Э. Резерфорд доказал, что заданная Томсоном модель была неверна.
Опыт Резерфорда. Ядерная модель атома
Рисунок
6
.
1
.
1
.
Модель Дж. Томпсона.
Электроны в атоме. Опыты Резерфорда и Томпсона
Внутренняя структура атомов была исследована Э. Резарфордом, Э. Марсденом, Х. Гейгером еще в
1909
−
1911
годах. Было применено зондирование атома
α
-частицами, возникающими во время радиоактивного распада радия и других элементов. Их масса в
7300
раз больше массы электрона, а положительный заряд равняется удвоенному элементарному заряду.
В опытах Резерфорда были использованы
α
-частицы, имеющие кинетическую энергию
5
М
э
в
.
Определение 1
Альфа-частицы – это ионизированные атомы гелия.
Когда было изучено явление радиоактивности, этими частицами Резерфорд уже «бомбардировал» атомы тяжелых металлов. Входящие в них электроны не могут заменить траектории
α
-частиц, так как имеют малый вес. Рассеяние может быть вызвано тяжелой положительно заряженной частью атома. На рисунке
6
.
1
.
2
подробно описан опыт Резерфорда.
Электроны в атоме. Опыты Резерфорда и Томпсона
Рисунок
6
.
1
.
2
.
Схема опыта Резерфорда по рассеянию
α
-частиц.
K
– свинцовый контейнер с радиоактивным веществом,
Э
– экран, покрытый сернистым цинком,
Ф
– золотая фольга,
M
– микроскоп.
Радиоактивный источник, заключенный в свинцовый контейнер, располагается таким образом, что
α
-частицы направляются от него к тонкой металлической фольге. Рассеянные частицы попадают на экран со слоем кристаллов сульфида цинка, светящиеся от их ударов. Сцинтилляции (вспышки) можно наблюдать при микроскопа. Угол
φ
к первоначальному направлению пучка не имеет ограничений для данного опыта.
После испытаний было выявлено, что
α
-частицы, проходящие через тонкий слой металла, не испытывали отклонений. Наблюдались их отклонения и на углы, превышающие
30
градусов и близкие к
180
.
