Rutherfordo patirtis arba kaip buvo atrasta atomo struktūra

Nuo mokyklos laikų visi turime idėją, kaip veikia atomas. Ir žinote, kurio eksperimento metu buvo pasiūlyta būtent tokia atominė struktūra. Tada dabar aš jums pasakosiu apie unikalią Rutherford patirtį.

Ernestas Rutherfordas ir jo eksperimentinė sąranga

E. Rutherfordas yra unikalus tokio tipo mokslininkas, savo eksperimentą atlikęs dar 1911 m. Tačiau jo eksperimentinė sąranka buvo pakankamai elegantiška ir paprasta.

Eksperimentui atlikti Rutherfordas sukūrė patranką, kuri skleidė griežtai nukreiptą alfa dalelių pluoštą.

Montavimas buvo atliktas iš švino dėžės, kurioje buvo padarytas siauras lizdas. Radioaktyvioji medžiaga buvo dedama į šios dėžutės vidų.

Dėl to, kad korpuse buvo tik vienas išėjimas, išmetamas daleles švinas absorbavo beveik visur be lizdo, pro jį išbėgo alfa dalelės, susidedančios iš poros protonų ir poros neutronų.

Ant pluošto buvo sumontuota bent pora švino plokščių su mažomis skylėmis, kurios visiškai pašalino alfa daleles, nukrypstančias nuo pasirinkto judesio vektoriaus.

Po visų ekranų statmena dalelių srautui buvo sumontuota ploniausia aukso plokštė, kuri tarnavo kaip tikslas pasiekti idealų alfa dalelių srautą.

Tiesiai už aukso taikinio buvo sumontuotas liuminescencinis ekranas.

Taigi, kai dalelių srautas praleido auksinę plokštelę ir pataikė į liuminescencinį ekraną, buvo pastebėti blyksniai. Būtent iš jų mokslininkas nustatė, kiek alfa dalelė paliko susidariusį judesio vektorių, susidūrusi su aukso atomais.

Kas sužinota eksperimento metu

Žinoma, panašios apklausos buvo atliekamos ir anksčiau. Pagrindinė tokių eksperimentų esmė buvo statistinių duomenų kaupimas, siekiant geriau suprasti atomo struktūrą.

Tuo metu jau buvo nustatyta, kad atomas turi neigiamą krūvį - elektronus. Tačiau teorija buvo tokia, kad atomas buvo tam tikras ploniausias tinklelis, turintis teigiamą krūvį, kuris buvo užpildytas neigiamais krūviais. Tada buvo vadinama tokia struktūra - tinklinis modelis su „razinomis“.

Tačiau, kaip pažymėjo Rutherfordas, visiškai nė vienas iš jo kolegų eksperimentatorių net nemanė eksperimento metu įsitikinti, ar alfa dalelės taip pat buvo nukreiptos reikšmingais kampais.

Ir viskas dėl to, kad razinų tinklo modelis paprasčiausiai neleido tokios galimybės, nes negalėjo būti tokių tankių ir pakankamai sunkių darinių, kurie galėtų atmesti alfa daleles.

Taigi, norėdamas pašalinti visas galimas tikimybes, Rutherfordas vis dėlto nusprendė išbandyti radioaktyviųjų elementų nukreipimo galimybę ir specialiai pakeitė eksperimentinę schemą taip:

Norėdami pastebėti raketas, buvo sumontuoti papildomi ekranai su specialiu natrio sulfido sluoksniu.

Kuo nustebino mokslininkas ir jo padėjėjas, kai ekranuose pradėjo pasirodyti alfa dalelių smūgio blyksniai, kai kurie buvo nukreipti 180 laipsnių kampu.

Gautas rezultatas visiškai sunaikino teoriją, susijusią su tinkleliu ir razinomis, nes pagal teoriją negalėjo būti tokių objektų, kurie tiesiogine prasme galėtų atspindėti dalelę.

Išvados ir išvados

Mokslininkas padarė tokią išvadą, kad didžioji masės dalis atomo struktūroje yra tik tankus ir mažas atomo centras, o likęs atomo regionas buvo daug kartų mažiau tankus nei anksčiau buvo svarstoma.

Be to, tokio tankio atomo centro (branduolio) iškrova galėjo būti tik teigiama. Galų gale tik atstumianti jėga galėjo paaiškinti teigiamai įkrautų alfa dalelių nuokrypius daugiau nei 90 laipsnių.

Po daugelio metų Rutherfordas su malonumu pasakojo tokią savo atradimo analogiją. Vienoje iš Afrikos šalių muitinė gavo pranešimą, kad didelė sukilėlių ginklų siunta bus perkelta į medvilnės maišus.

Kai prieš muitininką buvo parodytas didžiulis sandėlis su medvilnės ryšuliais, jis taip išsprendė paieškos problemą:

Jis pradėjo šaudyti į ryšulius ir ten, kur kulkos rikošetavo, reiškia, kad tuose ryšuliuose buvo ginklų.

Taigi Ernestas Rutherfordas, atradęs, kaip alfa dalelės rikošetavo iš aukso folijos, suprato, kad atome slepiasi daug tankesnė struktūra, nei manyta anksčiau.

Mokslininko sukurta atomo struktūra mums gerai žinoma. Atomas susideda iš super tankio teigiamai įkrauto branduolio ir šviesos elektronų, turinčių neigiamą krūvį, besisukančių jų orbitose.

Vėliau teoretikai sukūrė teorinį pagrindą („Bora Atom“), tačiau visa tai būtų buvę neįmanoma be eksperimento su aukso folija ir radiacijos elementu.

Jei jums patiko medžiaga, tai patiko ir užsiprenumeruokite. Ačiū, kad skaitėte iki galo!