Η εμπειρία του Rutherford ή πώς ανακαλύφθηκε η δομή του ατόμου

Όλοι μας από το σχολείο έχουμε μια ιδέα για το πώς τακτοποιείται το άτομο. Και γνωρίζετε, ως αποτέλεσμα αυτού του πειράματος, προτάθηκε ακριβώς μια τέτοια ατομική δομή. Τότε θα σας πω για τη μοναδική εμπειρία του Rutherford.

Ο Ernest Rutherford και η πειραματική του εγκατάσταση

ΜΙ. Ο Rutherford είναι ένας μοναδικός επιστήμονας του είδους του που πραγματοποίησε το πείραμά του το 1911. Ωστόσο, η πειραματική του ρύθμιση ήταν αρκετά κομψή και απλή.

Για το πείραμα, ο Rutherford δημιούργησε ένα κανόνι που εκπέμπει μια αυστηρά κατευθυνόμενη δέσμη σωματιδίων άλφα.

Η εγκατάσταση έγινε από ένα μολύβι, στο οποίο έγινε μια στενή υποδοχή. Ραδιενεργό υλικό τοποθετήθηκε μέσα σε αυτό το κουτί.

Λόγω του γεγονότος ότι το περίβλημα είχε μόνο μία έξοδο, τα εκπεμπόμενα σωματίδια απορροφήθηκαν από το μόλυβδο σχεδόν παντού Εκτός από την υποδοχή, σωματίδια άλφα, αποτελούμενα από ένα ζεύγος πρωτονίων και ένα ζευγάρι νετρονίων, διέφυγαν μέσω αυτού.

Η δέσμη ακολουθήθηκε από τουλάχιστον ένα ζευγάρι πλακών μολύβδου με μικρές τρύπες, οι οποίες απέκλεισαν εντελώς τα παραμορφώσιμα σωματίδια άλφα από τον επιλεγμένο φορέα κίνησης.

Μετά από όλες τις οθόνες, μια λεπτότερη πλάκα χρυσού τοποθετήθηκε κάθετα στη ροή σωματιδίων, η οποία χρησίμευσε ως στόχος για την ιδανική ροή σωματιδίων άλφα.

Και ακριβώς πίσω από το χρυσό στόχο, τοποθετήθηκε μια φωτεινή οθόνη.

Έτσι, όταν το ρεύμα των σωματιδίων πέρασε τη χρυσή πλάκα και έπληξε την οθόνη φωταύγειας, σημειώθηκαν αναβοσβήνει. Από αυτούς ο επιστήμονας καθόρισε πόσο το σωματίδιο άλφα άφησε ένα δεδομένο φορέα κίνησης αφού συγκρούστηκε με άτομα χρυσού.

Τι ανακαλύφθηκε κατά τη διάρκεια του πειράματος

Φυσικά, παρόμοιες έρευνες έχουν πραγματοποιηθεί στο παρελθόν. Και η κύρια ουσία τέτοιων πειραμάτων ήταν η συσσώρευση στατιστικών δεδομένων για την καλύτερη κατανόηση της δομής του ατόμου.

Μέχρι τότε, είχε ήδη αποδειχθεί ότι το άτομο είχε αρνητικό φορτίο - ηλεκτρόνια. Αλλά η θεωρία ήταν ότι το άτομο ήταν ένα είδος λεπτότερου πλέγματος με θετικό φορτίο, το οποίο ήταν γεμάτο με αρνητικά φορτία - ξύσμα. Μια τέτοια δομή ονομάστηκε τότε - ένα μοντέλο πλέγματος με "σταφίδες".

Όμως, όπως σημείωσε ο Rutherford, κανένας από τους συναδέλφους του πειραματιστές δεν σκέφτηκε καν να βεβαιωθεί κατά τη διάρκεια του πειράματος εάν τα σωματίδια άλφα εκτρέπονται σε σημαντικές γωνίες.

Και όλα επειδή το μοντέλο πλέγματος σταφίδας απλά δεν επέτρεπε μια τέτοια δυνατότητα, επειδή δεν θα μπορούσαν να υπάρχουν τόσο πυκνοί και αρκετά βαρύτεροι σχηματισμοί που θα μπορούσαν να απορρίψουν τα σωματίδια άλφα.

Για να μιλήσουμε λοιπόν, για να αφαιρέσει όλες τις πιθανές πιθανότητες, ο Rutherford αποφάσισε, ωστόσο, να ελέγξει τη δυνατότητα εκτροπής ραδιενεργών στοιχείων και να αναδιαμορφώσει ειδικά το πειραματικό σχήμα ως εξής:

Πρόσθετες οθόνες εγκαταστάθηκαν με ένα ειδικό στρώμα θειούχου νατρίου για την παρατήρηση των εκρήξεων.

Ποια ήταν η έκπληξη του επιστήμονα και του βοηθού του, όταν άρχισαν να εμφανίζονται στις οθόνες λάμψεις από το χτύπημα των σωματιδίων άλφα, μερικά εκτροπή κατά 180 μοίρες.

Το αποτέλεσμα που αποκτήθηκε κατέστρεψε εντελώς τη θεωρία που σχετίζεται με το πλέγμα και τις σταφίδες, καθώς σύμφωνα με τη θεωρία, δεν θα μπορούσαν να υπάρχουν τέτοια αντικείμενα που θα μπορούσαν κυριολεκτικά να αντανακλούν ένα σωματίδιο.

Συμπεράσματα και συμπεράσματα

Ο επιστήμονας κατέληξε στο ακόλουθο συμπέρασμα ότι στη δομή του ατόμου η συντριπτική ποσότητα μάζας περιέχεται αποκλειστικά πυκνό και μικρό κέντρο του ατόμου και η υπόλοιπη περιοχή του ατόμου ήταν πολλές φορές λιγότερο πυκνή από πριν εξετάστηκε.

Επιπλέον, η εκκένωση ενός τέτοιου πυκνού κέντρου (πυρήνας) του ατόμου θα μπορούσε να είναι θετική μόνο. Σε τελική ανάλυση, μόνο η απωστική δύναμη μπορούσε να εξηγήσει τις αποκλίσεις των θετικά φορτισμένων σωματιδίων άλφα κατά περισσότερο από 90 μοίρες.

Πολλά χρόνια αργότερα, ο Ράδερφορντ μίλησε με χαρά την ακόλουθη αναλογία για την ανακάλυψή του. Σε μια αφρικανική χώρα, οι τελωνειακοί αξιωματούχοι έλαβαν ένα μήνυμα ότι μια σημαντική αποστολή όπλων για τους αντάρτες θα μεταφερόταν σε σάκους βαμβακιού.

Και όταν εμφανίστηκε μια τεράστια αποθήκη με δέματα από βαμβάκι μπροστά από τον τελωνείο, έλυσε το πρόβλημα αναζήτησης όπως αυτό:

Άρχισε να πυροβολεί στις μπάλες και όπου οι σφαίρες τσακίστηκαν, σημαίνει ότι υπήρχαν όπλα σε αυτές τις μπάλες.

Έτσι ο Έρνεστ Ράδερφορντ, αφού ανακάλυψε πώς τα σωματίδια άλφα ricochet από φύλλο χρυσού, συνειδητοποίησε ότι μια πολύ πυκνότερη δομή είναι κρυμμένη στο άτομο από ό, τι πιστεύεται προηγουμένως.

Η δομή του ατόμου που δημιουργήθηκε από τον επιστήμονα είναι γνωστή σε εμάς. Ένα άτομο αποτελείται από έναν υπερπυκνωμένο θετικά φορτισμένο πυρήνα και ελαφριά ηλεκτρόνια με αρνητικό φορτίο, που περιστρέφονται στις τροχιές τους.

Αργότερα, οι θεωρητικοί δημιούργησαν μια θεωρητική βάση (Bora Atom), αλλά όλα αυτά θα ήταν αδύνατα χωρίς ένα πείραμα με χρυσό φύλλο και ένα στοιχείο ακτινοβολίας.

Αν σας άρεσε το υλικό, αρέσει και εγγραφείτε. Ευχαριστούμε που διαβάσατε μέχρι το τέλος!