8 класс. Модели атомов. Опыт Резерфорда.

В 1911 году Резерфорд совместно со своими сотрудниками провел ряд опытов по рассеянию α- частиц, исследуя состав и строение атомов.

     Чтобы понять, как проводились опыты,  рассмотрим рисунки.  На каждом из них изображен свинцовый сосуд С с радиоактивным веществом  Р, излучающим α- частицы

(α- частица обладает положительным электрическим зарядом, равным по модулю удвоенного заряда электрона и имеет массу 6,6∙10^{-27 кг).} 

^{Из этого сосуда α- частица вылетают через узкий канал со скоростью порядка 15000 км/}c.

      Поскольку α- частицы непосредственно увидеть невозможно, то для их обнаружения служит стеклянный экран  Э.  Экран  покрыт тонким слоем специального вещества, благодаря чему в местах попадания в экран α- частиц возникают вспышки, которые наблюдаются с помощью микроскопа М.

       Вся эта установка помещается в сосуд, из которого откачан воздух (чтобы устранить рассеяние α- частиц за счет их столкновений с молекулами воздуха).

       Если на пути α- частиц нет никаких препятствий, то они падают на экран узким, слегка расширяющимся пучком.

       Если же на пути α- частиц поместить тонкую фольгу Ф из исследуемого металла, то при взаимодействии с веществом  α- частицы рассеиваются на разные углы β.

       Перемещая экран вместе с микроскопом вокруг фольги, можно обнаружить, что некоторое число частиц рассеялось на углы, близкие к 90º, а некоторые  единичные частицы- на углы порядка 180º.

      Проанализировав результаты опытов, Резерфорд пришел к выводу, что поскольку масса электрона  в 8000 раз меньше массы α- частицы, электроны, входящие в состав атома, не могли существенным образом изменить направление движение α- частиц.

       Речь может идти о силах электрического отталкивания между α- частицами и положительно заряженной частью атома, масса которой значительно больше массы α- частицы.

        Исходя из этого, Резерфорд предложил ядерную модель строения атома:

  центре атома находится положительно заряженное ядро; вокруг ядра движутся электроны; атом электрически нейтрален, т.к заряд ядра равен модулю суммарного заряда электронов; ядро имеет диаметр 10^-14-10 ^-15м, т.е оно в десятки и даже сотни тысяч раз меньше атома.

      Таким образом, в результате опытов по рассеиванию α- частиц была доказана несостоятельность модели атома Томсона, выдвинута ядерная модель строения атома и определен порядок диаметров атомных ядер.