פיזור ניסיון Rutherford של חלקיקי אלפא (קצר)

ארנסט רתרפורד - זה הוא אחד המייסדים של תורת היסוד של המבנה הפנימי של האטום. הוא נולד המדען באנגליה, במשפחה של עולים מסקוטלנד. רתרפורד היה הילד הרביעי במשפחה שלו, ובאותו הזמן הוכיח שהוא מוכשר ביותר. התרומה המיוחדת שהוא יכול להפוך את התיאוריה של מבנה האטום.

רעיונות ראשוניים על מבנה האטום

יצוין כי לפני התקיים הניסויים המפורסמים של רתרפורד על הפיזור של חלקיקי אלפא, דומיננטי בשלב שהרעיון של המבנה האטום היה המודל של תומפסון. מדען זה היה בטוח כי המטען החיובי הוא ממלא את כל הנפח אחיד של האטום. האלקטרונים בעלי המטען השלילי, תומפסון חשב, היו לכאורה התזות לתוכו.

תנאים מוקדמים כדי המהפכה המדעית

אחרי שעזב את בית הספר, Rutherford כמו התלמיד המוכשר ביותר קיבל מענק של 50 £ עבור הכשרה נוספת. בגלל זה הוא הצליח ללכת לקולג 'בניו זילנד. בשלב הבא, בחינות חוקר צעיר מאוניברסיטת קנטרברי באמת התחילה ללמוד פיזיקה וכימיה. בשנת 1891, רתרפורד עשה הדו"ח הראשון שלו בנושא "האבולוציה של אלמנטים." זה יועד רעיון בפעם הראשונה בהיסטוריה כי האטום הוא מבנה מורכב.

אז נשלט על ידי הרעיון של דלטון כי אטומים הם לחלוקה בחוגים מדעיים. הסובבים רתרפורד, הרעיון שלו נראה די מטורף. מדען צעיר שהיה כל הזמן להתנצל בפני עמיתיו שלהם "דברים". אבל כעבור 12 שנים, Rutherford עדיין הצליח להוכיח את טענותיהם. בשנת רתרפורד היה סיכוי להמשיך במחקרו במעבדת קוונדיש באנגליה, שם הוא התחיל ללמוד את תהליכי יינון אוויר. הגילוי הראשון של רתרפורד היה קרני אלפא ובטא.

לחוות Rutherford

בקצרה על הפתיחה יכול להגיד כך: ב 1912, רתרפורד ועוזריו היו הניסוי המפורסם שלו - חלקיקי אלפא הנפלטים מהמקור של העופרת. כל החלקיקים למעט אלו שהופיעו נספג מובילה שנע לאורך ערוץ קבוע. אירוע נחל הצר שלהם על שכבה דקה של נייר כסף. קו זה הוא בניצב הגיליון. ניסיון רתרפורד פיזור של חלקיקי אלפא הוכיח כי חלקיקים אלה שעוברים יריעת רדיד דרך, כך הנצנץ שנקרא הנגרמת על המסך.

מסך זה היה מצופה בחומר מיוחד אשר זוהר כאשר נפגע חלקיק אלפא. הרווח שבין שכבת רדיד זהב והמסך התמלא vacuo כדי חלקיקי אלפא מפוזרים באוויר. מכשיר כזה אפשר לחוקרים לבחון את החלקיקים פזורים בזווית של 150 מעלות.

אם הרדיד אינו משמש כמכשול קרן של חלקיקי אלפא, המסך יצר מעגל בהיר של מניצוצות. אבל רגע לפני שהם לשים קרן מחסום של רדיד זהב, התמונה השתנתה. התפרצות הופיעה לא רק מחוץ למעגל הזה, אבל גם בצד השני של הנייר. ניסיון רתרפורד פיזור של חלקיקי אלפא הראה כי הרוב המכריע של חלקיקים עובר דרך הרדיד ללא שינויים בולטים מסלול.

עם זאת, כמה חלקיקי מוסטות ממסלולן ידי זווית גדולה למדי, ואפילו נזרק לאחור. על כל 10 000 עוברים בחופשיות דרך שכבה של חלקיקים מזהב רק בנייר אחד סוטה בזווית העולה על 10 ° - כחריג של אחד החלקיקים מוסחים בזווית.

הסיבה חלקיקי האלפא סטה

מה בפירוט נחשב ומוכח רקורד Rutherford - מבנה האטום. עמדה כזו המציין כי האטום אינו חינוך מתמשך. רוב החלקיקים עוברים בחופשיות דרך הרדיד של אטום אחד עבה. ומאחר המסה של חלקיקי אלפא כמעט 8000 פעמים גדולות יותר המסה של האלקטרון, שהאחרון לא יכול להיות השפעה משמעותית על המסלול של חלקיקי אלפא. זה יכול להיעשות רק על ידי גרעין אטום - גוף של גודל קטן, יש כמעט את כל מסה וכל המטען החשמלי של האטום. באותה תקופה זה היה פיזיקאי בריטי פריצת דרך משמעותית. הניסיון של רתרפורד הוא אחד הצעדים החשובים ביותר בהתפתחות המדע של המבנה הפנימי של האטום.

תגליות אחרות שהושגו במהלך המחקר של האטום

מחקרים אלו הפכו עדות ישירה כי המטען החיובי של האטום הוא בגרעין שלה. אזור זה משתרע על שטח קטן מאוד בהשוואה לגודל של שלמותה. נפח קטן זה פיזור חלקיקי אלפא הופיע מאוד לא סביר. חלקיקים אלה אשר עברו ליד גרעין האטום, נבדקו סטיות חדות מנתיב, כי כוח הדחייה בין חלקיקי אלפא גרעין אטום היה מאוד חזק. הניסויים של רתרפורד על הפיזור של חלקיקי אלפא הראו את הסבירות כי חלקיק אלפא מקבל ישירות לתוך הקרנל. עם זאת, הסבירות הייתה קטנה מאוד, אבל לא אפס.

זה לא היה למעשה רק כי הוכח על ידי החוויה של רתרפורד. בקצרה למד את מבנה האטום ועמיתיו, אשר עשה מספר תגליות חשובות אחרות. מלבד ללמד חלקיקי אלפא כי הם גרעיני הליום הנעים במהירות.

המדען היה מסוגל לתאר את המבנה האטום, שבו הגרעין תופס חלק קטן מכלל הנפח. ניסוייו הוכיחו כי כמעט האישום כולו של האטום מרוכז בתוך הליבה שלה. כאשר זו מתרחשת בשני מקרי הסטייה של חלקיקי אלפא ואת המקרים של ההתנגשות שלהם עם גרעין.

ניסויים במודל הגרעין של רתרפורד של האטום

בשנת 1911, רתרפורד לאחר מחקרים רבים הציעו מודל של מבנה האטום, בו הוא נקרא פלנטרית. על פי מודל זה, זה מסודר בתוך הליבה אטום המכיל כמעט את כל המאסה של החלקיק. האלקטרונים נעים סביב גרעין באותה צורה כמו לעשות את כוכבי הלכת סביב השמש. מבני חוג ענן אלקטרונים שנקרא. יש Atom גם מטען נייטרלי, כמו החוויה של רתרפורד.

מבנה אטום בעתיד המדענים המודאגים בשם נילס בוהר. הוא היה זה מעודן דוקטרינת רתרפורד, כי עד מודל הפלנטרי בוהר של האטום החל להתמודד סבר קשיים. כמו האלקטרון נע סביב הגרעין במסלול עם האצה מסוימת, במוקדם או במאוחר זה חייב ליפול אל גרעין האטום. עם זאת, נילס בוהר הצליח להוכיח כי חוקי המכניקה הקלאסית אינם פעילים עוד בתוך האטום.