Rutherfordin kokemus tai kuinka atomin rakenne löydettiin

Meillä kaikilla koulusta on käsitys atomin järjestyksestä. Ja tiedät, minkä kokeen tuloksena ehdotettiin juuri sellaista atomirakennetta. Sitten kerron nyt Rutherfordin ainutlaatuisesta kokemuksesta.

Ernest Rutherford ja hänen kokeellinen kokoonpanonsa

E. Rutherford on ainutlaatuinen omalaatuinen tutkija, joka teki kokeilunsa vuonna 1911. Hänen kokeellinen kokoonpanonsa oli kuitenkin riittävän tyylikäs ja yksinkertainen.

Kokeilua varten Rutherford loi tykin, joka lähetti tiukasti suunnatun alfa-hiukkassäteen.

Asennus tehtiin lyijykotelosta, johon tehtiin kapea rako. Radioaktiivinen materiaali laitettiin tämän laatikon sisään.

Johtuen siitä, että kotelossa oli vain yksi uloskäynti, lyijy absorboi päästetyt hiukkaset melkein kaikkialle aukon lisäksi alfahiukkaset, jotka koostuvat parista protoneista ja neutronipareista, pakenivat sen läpi.

Ainakin pari lyijylevyä, joissa oli pieniä reikiä, asennettiin palkkiin, joka sulkee kokonaan pois alfa-partikkelit, jotka poikkeavat valitusta liikevektorista.

Kaikkien seulojen jälkeen ohuin kultalevy asennettiin kohtisuoraan hiukkasten virtaukseen nähden, mikä toimi kohteena alfa-hiukkasten ihanteelliselle virtaukselle.

Ja aivan kultakohteen taakse asennettiin luminoiva näyttö.

Joten kun hiukkasvirta ohitti kultalevyn ja osui luminoivaan näyttöön, havaittiin välähdyksiä. Heistä tiedemies päätti, kuinka paljon alfa-hiukkanen jätti tietyn liikevektorin törmätessään kultatomeihin.

Mitä kokeilun aikana selvitettiin

Tietysti vastaavia tutkimuksia on tehty aiemmin. Ja tällaisten kokeiden tärkein ydin oli tilastotietojen kerääminen paremman käsityksen saamiseksi atomin rakenteesta.

Siihen mennessä oli jo todettu, että atomilla oli negatiivinen varaus - elektronit. Mutta teoria oli, että atomi oli eräänlainen ohuin ristikko, jolla oli positiivinen varaus, joka oli täynnä negatiivisia varauksia - kuori. Tällaista rakennetta kutsuttiin sitten - verkkomalli "rusinoilla".

Mutta kuten Rutherford totesi, kukaan hänen kokeilijastaan ​​ei edes ajatellut varmistaa kokeilun aikana, onko alfa-hiukkasia taipunut merkittävissä kulmissa.

Ja kaikki siksi, että rusinaverkkomalli ei yksinkertaisesti sallinut tällaista mahdollisuutta, koska ei voinut olla niin tiheitä ja riittävän painavia kokoonpanoja, jotka voisivat hylätä alfahiukkaset.

Niin sanotusti kaikkien mahdollisten todennäköisyyksien poistamiseksi Rutherford päätti kuitenkin tarkistaa radioaktiivisten elementtien taipumisen mahdollisuuden ja uudistaa kokeellisen suunnitelman uudelleen seuraavasti:

Lisäseuloja asennettiin erityisellä natriumsulfidikerroksella soihdutusten havaitsemiseksi.

Mikä oli tutkijan ja hänen avustajansa yllätys, kun alfahiukkasten iskut alkoivat näkyä näytöillä, jotkut taipuivat 180 astetta.

Saatu tulos tuhosi kokonaan ristikkoon ja rusiniin liittyvän teorian, koska teorian mukaan sellaisia ​​esineitä, jotka voisivat kirjaimellisesti heijastaa hiukkasia, ei voinut olla.

Päätelmät ja päätelmät

Tutkija teki seuraavan johtopäätöksen, että atomin rakenteessa valtava määrä massaa on yksinomaan tiheä ja pieni atomin keskusta, ja jäljellä oleva atomin alue oli monta kertaa vähemmän tiheä kuin aikaisemmin pidettiin.

Lisäksi atomin tiheän keskuksen (ytimen) purkautuminen voi olla vain positiivista. Itse asiassa vain hylkivä voima pystyi selittämään positiivisesti varautuneiden alfahiukkasten poikkeamat yli 90 astetta.

Monta vuotta myöhemmin Rutherford kertoi onnellisesti seuraavan analogian löytöstään. Eräässä Afrikan maassa tullivirkailijat saivat viestin, että huomattava määrä aseita kapinallisille siirretään puuvillasäkkeinä.

Ja kun tullivirkailijan edessä näytettiin valtava varasto puuvillapaleilla, hän ratkaisi hakuongelman näin:

Hän alkoi ampua paaleihin ja missä luodit rikosoitui, se tarkoittaa, että paaleissa oli aseita.

Joten Ernest Rutherford, löytäessään, kuinka alfahiukkaset riksahtavat kultakalvosta, huomasi, että atomiin on piilotettu paljon tiheämpi rakenne kuin aiemmin ajateltiin.

Tutkijan luoman atomin rakenne on meille hyvin tiedossa. Atomi koostuu supertiheästä positiivisesti varautuneesta ytimestä ja negatiivisilla varauksilla olevista kevyistä elektroneista, jotka pyörivät kiertoradoillaan.

Myöhemmin teoreetikot loivat teoreettisen perustan (Bora Atom), mutta kaikki tämä olisi ollut mahdotonta ilman kokeita kultakalvolla ja säteilyelementillä.

Jos pidit materiaalista, pidä siitä ja tilaa. Kiitos lukemisesta loppuun asti!