Გამოცდილება Rutherford გაბნევის alpha ნაწილაკების (მოკლე)

Ernest Rutherford - ეს არის ერთ-ერთი დამფუძნებელი, ფუნდამენტური სწავლებას შიდა სტრუქტურა ატომი. ის დაიბადა მეცნიერი ინგლისში, ოჯახის ემიგრანტების შოტლანდიაში. Rutherford იყო მეოთხე შვილი მისი ოჯახის, ამავე დროს, აღმოჩნდა, ყველაზე ნიჭიერი. შეტანილი განსაკუთრებული წვლილისთვის მას შეეძლო თეორია ატომური სტრუქტურა.

პირველადი იდეები სტრუქტურა atom

აღსანიშნავია, რომ ადრე გაიმართა Rutherford ცნობილი ექსპერიმენტი გაბნევის alpha ნაწილაკების, დომინანტური იმ დროს იდეა სტრუქტურა atom იყო მოდელი Thompson. ეს მეცნიერი დარწმუნებულია, რომ დადებითი მუხტი არის ერთნაირად ავსებს მთელი მოცულობის atom. უარყოფითად დამუხტული ელექტრონები, Thompson ეგონა, თითქოსდა splashes შევიდა.

წინაპირობა სამეცნიერო რევოლუცია

სკოლის დამთავრების შემდეგ, Rutherford, როგორც ყველაზე ნიჭიერი სტუდენტი გრანტი £ 50 შემდგომი სასწავლო. იმის გამო, რომ ეს მან შეძლო წასვლა კოლეჯის ახალი ზელანდია. შემდეგი, ახალგაზრდა მეცნიერი გამოცდები უნივერსიტეტში Canterbury და დაიწყო სერიოზულად შესწავლა ფიზიკასა და ქიმიაში. 1891 წელს, Rutherford თავისი პირველი მოხსენებას თემაზე "ევოლუცია ელემენტები". იგი დანიშნული იდეა პირველად ისტორიაში, რომ atom არის რთული სტრუქტურა.

მაშინ დომინირებს იდეა Dalton, რომ ატომები განუყოფელი სამეცნიერო წრეებში. მათ გარშემო Rutherford, მისი იდეა, როგორც ჩანს, საკმაოდ გიჟური. ახალგაზრდა მეცნიერი მუდმივად უნდა მოიხადოს ბოდიში კოლეგებს "პერსონალი". მაგრამ 12 წლის შემდეგ, Rutherford მაინც მოახერხა დაამტკიცონ თავიანთი საქმე. In Rutherford ჰქონდა შანსი გააგრძელოს თავისი კვლევის Cavendish ლაბორატორია ინგლისში, სადაც მან დაიწყო შესწავლა პროცესების ჰაერის იონიზაცია. პირველი აღმოჩენა Rutherford იყო ალფა და ბეტა სხივები.

განიცდიან Rutherford

მოკლედ გახსნის შესახებ შემიძლია გითხრათ, ასე: 1912 წელს, რუტერფორდი და მისი თანაშემწეები ჰქონდა ცნობილი ექსპერიმენტი - ალფა ნაწილაკების ემიტირებული წყარო გოლი. ყველა ნაწილაკების გარდა, რომ გამოჩნდა შეიწოვება უპირატესობა, მოძრავი გასწვრივ ფიქსირებული არხი. მათი ვიწრო ნაკადი ინციდენტი თხელი ფენა კილიტა. ეს ხაზი პერპენდიკულარულად ფურცელი. გამოცდილება Rutherford გაბნევის alpha ნაწილაკების დაამტკიცა, რომ იმ ნაწილაკების, რომელიც გადის ფურცელზე კილიტა მეშვეობით, ე.წ. scintillation გამოიწვია ეკრანზე.

ეს ეკრანზე იყო დაფარული სპეციალური მასალა, რომელიც ხასხასებს როდესაც ჩაარტყეს ალფა ნაწილაკების. შორის სივრცე ფენის ოქროს კილიტა და ეკრანზე იყო სავსე vacuo ალფა ნაწილაკების მიმოფანტული საჰაერო. ასეთი მოწყობილობა მისცა მკვლევარები დაიცვან ნაწილაკების მიმოფანტული მეშვეობით კუთხე 150 °.

თუ კილიტა არ გამოიყენება როგორც დაბრკოლება სხივი alpha ნაწილაკების, ეკრანზე ჩამოყალიბდა ნათელი წრე scintillations. მაგრამ სანამ ისინი ბარიერი სხივი ოქროს კილიტა, სურათი შეიცვალა. Outbreak გამოჩნდა არა მხოლოდ ამ წრის გარეთ, არამედ საპირისპირო მხარეს კილიტა. გამოცდილება Rutherford გაბნევის alpha ნაწილაკების აჩვენა, რომ უმრავლესობა ნაწილაკების გაიაროს კილიტა გარეშე შესამჩნევი ცვლილებები ტრაექტორია.

თუმცა, ზოგიერთი ნაწილაკების გააქარწყლა მიერ საკმაოდ დიდი კუთხე, და კიდევ ესროლეს თავში. ყოველ 10 000 თავისუფლად გავლით ფენის ოქროს ნაწილაკებს მხოლოდ ერთი კილიტა დადის მიერ კუთხე აღემატება 10 ° - როგორც გამონაკლისი ერთი ნაწილაკების გააქარწყლა კუთხე.

მიზეზი ალფა ნაწილაკების გადაუხვია

რა დეტალურად განიხილა და დადასტურებული Rutherford - სტრუქტურა ატომის. ასეთი პოზიცია მიუთითებს, რომ atom არ არის უწყვეტი განათლების. ყველაზე ნაწილაკების თავისუფლად გადის ფოლგა ერთი ატომის სისქის. მას შემდეგ, რაც მასა alpha ნაწილაკების თითქმის 8000 ჯერ აღემატება ელექტრონის მასას, ამ უკანასკნელს შეეძლო არ აქვს მნიშვნელოვანი გავლენა ტრაექტორია alpha ნაწილაკების. ეს შეიძლება გაკეთდეს მხოლოდ ატომური ბირთვი - სხეულის მცირე ზომის, აქვს თითქმის ყველა მასობრივი და ყველა ელექტრო ბრალდებით ატომი. იმ დროს ეს იყო მნიშვნელოვანი გარღვევა ბრიტანელი ფიზიკოსი. Rutherford გამოცდილება ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაბიჯი განვითარებაში მეცნიერების შიდა სტრუქტურა atom.

სხვა აღმოჩენები დროს მიღებული შესწავლა atom

ეს კვლევები გახდა პირდაპირი მტკიცებულება, რომ დადებითი მუხტი ატომის მის ბირთვს. ეს რეგიონი, ძალიან მცირე სივრცეში შედარებით ზომის მთლიანობა. ამ მცირე მოცულობის გაფანტვის alpha ნაწილაკების გამოჩნდა ძალიან საეჭვოა. იმ ნაწილაკების რომელიც გავიდა ახლოს ატომური ბირთვი, ტესტირება მკვეთრი გადახრები გზა, რადგან repulsive ძალა შორის ალფა ნაწილაკების და ატომური ბირთვი იყო ძალიან ძლიერი. Rutherford ექსპერიმენტების გაბნევის alpha ნაწილაკების აჩვენა ალბათობა იმისა, რომ ალფა ნაწილაკების იღებს პირდაპირ kernel. თუმცა, იმის ალბათობა ძალიან მცირე იყო, მაგრამ არა ნულოვანი.

ეს არ იყო მხოლოდ ის ფაქტი, რომ დასტურდება გამოცდილება Rutherford. მოკლედ შეისწავლა სტრუქტურა ატომის და მისი კოლეგები, რომელმაც მთელი რიგი სხვა მნიშვნელოვანი აღმოჩენები. გარდა ამისა, ასწავლის, რომ ალფა ნაწილაკების სწრაფად მოძრავი ჰელიუმის ბირთვი.

მეცნიერი შეძლო აღწერს სტრუქტურა ატომის, რომელშიც ბირთვი იკავებს პატარა ნაწილი საერთო მოცულობა. მისი ექსპერიმენტი დავამტკიცეთ, რომ პრაქტიკულად მთელი პასუხისმგებელი atom კონცენტრირებულია მისი ძირითადი. როცა ეს ხდება, ორივე შემთხვევაში, გადახრა alpha-ნაწილაკების და იმ შემთხვევაში, მათი შეჯახების ერთად ბირთვს.

ექსპერიმენტი Rutherford ბირთვული მოდელი atom

1911 წელს, Rutherford შემდეგ მრავალი კვლევების ვარაუდობს, მოდელი ატომური სტრუქტურა, რომელიც მან პლანეტარული. ამ მოდელის მიხედვით, ეს არის მოწყობილი შიგნით atom ბირთვი, რომელიც შეიცავს თითქმის მთელი მასა ნაწილაკების. ელექტრონები გადაადგილება ბირთვი იგივე, როგორც ამის გაკეთება პლანეტები მზის გარშემო. მათი გაშვება ე.წ. ელექტრონული ღრუბელი. Atom ასევე აქვს ნეიტრალური ბრალდება, რადგან გამოცდილება Rutherford.

სტრუქტურა atom მომავალში დაინტერესებულ მეცნიერთა დაასახელა ნილს ბორი. ეს იყო ის, ვინც დაიხვეწა Rutherford დოქტრინა, რადგან სანამ Bohr პლანეტარული მოდელი atom დაიწყო სირთულეების წინაშე ახსნა. როგორც electron მოძრაობს ბირთვის გარშემო ორბიტაზე გარკვეული დაჩქარება, ადრე თუ გვიან, უნდა დაეცემა, რათა ბირთვს Atom. თუმცა, ნილს ბორი შეძლო იმის დასამტკიცებლად, რომ კანონები კლასიკური მექანიკის აღარ აქტიური ფარგლებში atom.