Мы объясняем, что такое атомная модель Резерфорда и ее основные постулаты. Также как прошел эксперимент Резерфорда.
Что такое атомная модель Резерфорда?
Атомная модель Резерфорда, как следует из ее названия, была одной из моделей, предложенных для объяснения структура внутренний из атом. В 1911 году британский химик и физик Эрнест Резерфорд предложил эту модель, основываясь на результатах своего исследования. экспериментирование с сусальным золотом.
Эта модель представляет собой разрыв с предыдущими моделями, такими как атомная модель Дальтона и атомная модель Томпсона, и шаг вперед по сравнению с принятой в настоящее время моделью.
В своем атомная модель, Резерфорд предположил, что атомы имеют центральное ядро, в котором самый высокий процент их масса. Кроме того, согласно этой теории, это ядро имеет положительный электрический заряд и вращается вокруг частиц с противоположным зарядом и меньшего размера (электроны).
Согласно его соображениям, атом действовал как Солнечная система электронов, вращающихся вокруг более тяжелого атомного ядра, как планеты вокруг солнце.
Атомную модель Резерфорда можно резюмировать в следующих трех предложениях:
- Большая часть атомной массы сосредоточена в ядре, которое все больше и больше. масса чем остальные частицы, и наделен положительным электрическим зарядом.
- Вокруг ядра и на большом расстоянии от него находятся электроны, с отрицательным электрическим зарядом, который вращается вокруг него по круговым траекториям.
- В результате сумма положительных и отрицательных электрических зарядов атома должна давать ноль, то есть они должны быть равны, так что атом электрически нейтрален.
Резерфорд не только предложил эту структуру для атома, но также вычислил его размер, сравнил с размером ядра и пришел к выводу, что вывод что значительная часть состава атома - это пустое пространство.
Эта модель, с другой стороны, имеет определенные ограничения, которые могут быть устранены с развитием знание и технологии:
- Невозможно объяснить, как в атомном ядре может удерживаться вместе набор положительных зарядов, поскольку они должны отталкиваться друг от друга, поскольку все они являются зарядами одного знака.
- Стабильность атома невозможно объяснить, потому что, рассматривая электроны с отрицательным зарядом, которые вращаются вокруг положительного ядра, в какой-то момент эти электроны должны были потерять Энергия и рухнуть на ядро.
Атомная модель Резерфорда действовала в течение короткого времени и была заменена атомной моделью, предложенной датским физиком Нильсом Бором в 1913 году, в которой были устранены некоторые ограничения и учтены теоретические предложения, разработанные Альбертом Эйнштейном в 1905 году.
Эксперимент Резерфорда
Экспериментальный метод Резерфорда начался с нескольких тонких листов золота, которые в лаборатории бомбардировали ядрами гелия (альфа-частицами, имеющими положительный заряд), таким образом измеряя углы отклонения пучка частиц при прохождении через золото.
Такое поведение, которое иногда достигало отклонений до 90 °, не соответствовало атомной модели, предложенной Томпсоном, преобладавшей в то время.
Модель Томпсона предполагает, что атом представляет собой положительную сферу, в которую встроены отрицательно заряженные электроны. По этой причине модель напоминает пудинг с изюмом: пудинг - это атом, а изюм - электроны.
С другой стороны, модель Резерфорда утверждает, что атом имеет положительный заряд, сосредоточенный в ядре, а электроны вращаются вокруг него. Если бы атом имел структуру, предложенную Томпсоном, альфа (положительные) частицы, проходя через золотую фольгу, следовали бы своим траекториям или отклонялись бы очень незначительно. Однако произошло то, что наблюдались отклонения этих частиц до 90 и 180 °, что показало, что атом действительно имеет положительный заряд, сосредоточенный в его центре (как было предложено Резерфордом), а не распределенный по сфере ( по предложению Томпсона).