Kaj je Rutherfordov eksperiment z zlato folijo - Razlika Med

Kaj je Rutherfordov eksperiment z zlato folijo

Eksperiment Rutherfordove zlata folija (Rutherfordov eksperiment s sipanjem alfa delcev) se nanaša na poskus, ki sta ga opravila Ernest Rutherford, Hans Geiger in Ernest Marsden na univerzi v Manchestru v začetku 20. stoletja. V poskusu sta Rutherford in njegova dva učenca preučevala, kako so se odklonile alfa delci, ki so segali na tanek kos zlate folije. Po priljubljenih atomskih modelih tega časa bi morali vsi alfa delci potovati naravnost skozi zlato folijo. Na njihovo presenečenje pa so Rutherford in njegovi učenci ugotovili, da je bilo približno 1 na vsakih 8000 alfa delcev odvrnjenih nazaj proti izvoru (tj. Pri kotih, večjih od 90o). Da bi pojasnili ta učinek, so morali pripraviti nov model (zdaj znan kotRutherfordov model“) Za atom.


Ernest Rutherford

Za eksperiment je pred tanko zlato folijo zadržan radioaktivni vir, ki oddaja alfa delce. Vir in zlato folijo sta bila obdana z zaslonom s prevleko s cinkovim sulfidom, zrak pa je bil izčrpan, da je bila oprema v vakuumu. (Če ne bi, bi alfa delci porabili svojo energijo za ionizacijo molekul zraka in morda nikoli niso dosegli zlate folije).

Pričakovati je bilo, da alfa delci, ki jih oddaja vir, preidejo naravnost skozi zlato folijo. Kadarkoli so naleteli na ekran, prevlečen s cinkovim sulfidom, naj bi na zaslonu ustvarili majhno žarečo točko.

Popularni model za atom v tistem času je bil znan kotModel s pudingom“. To je bil model, ki ga je razvil J.J. Thomson, ki je odkril elektrone nekaj let prej. Po njegovem modelu so atomi bili sferični predmeti, pozitivni naboj je enakomerno porazdeljen po vsej površini kot testo in na njej so se kot šljive zadrževali majhni deli negativnega naboja (elektronov). Če je bil ta »model s pudingom v prahu« pravilen, bi morali vsi alfa delci preiti naravnost skozi zlate atome v zlato folijo, kar kaže zelo malo deformacij. Toda to, kar so opazili Rutherford in njegovi učenci, je bilo povsem drugačno.

Večina delcev alfa je pojdite naravnost skozi zlato folijo. Vendar se je zdelo, da se je nekaj alfa delcev odklonilo pod velikimi koti. Redko se je zdelo, da so bili nekateri alfa delci odklonjeni z koti, ki so bili večji od 900. Da bi pojasnil ta rezultat, je Rutherford predlagal, da mora biti masa atoma koncentrirana na zelo majhnem območju v središču, ki ga je imenoval "jedro". Iz preusmeritev je bilo tudi jasno, da je jedro napolnjeno:


Rutherfordov eksperiment z zlato folijo - Geiger-Marsdenovo eksperimentalno pričakovanje in rezultat

Rutherfordov eksperiment z zlato folijo - glavne ugotovitve in ugotovitve

Opazovanje Razlaga
Večina alfa delcev je šla naravnost skozi zlato folijo Ti alfa delci morajo potovati, ne da bi se približali (napolnjenemu) središču atoma. Zato, večina atoma mora biti prazna.
Le malo delcev alfa je bilo odklonjeno pod velikimi koti Te morajo priti blizu središča atoma, kjer se odklenejo od naboja v središču. Torej, je treba polniti jedro.
Redko so alfa delci odklonili nazaj proti detektorju Te so morale trčiti z jedrom na glavo. Torej,jedro mora vsebovati večino mase atoma.

Rutherford ni nujno ugotovil, da je jedro pozitivno nabito med temi zgodnjimi poskusi (upogibi so lahko nastali zaradi privlačnih negativnih stroškov namesto odbojnih pozitivnih nabojev v centru). Rutherford sčasomaje odkrili, da je jedro atoma pozitivno nabito, vendar je to storjeno v drugačnem eksperimentu.

Na koncu so Niels Bohr in Erwin Schrödinger prišli do boljših modelov za atome, vendar je Rutherfordov eksperiment z zlato folijo še vedno eden najbolj revolucionarnih poskusov v zgodovini fizike.

 

Vljudnost slike:
1. “Ernest Rutherford 1892”, neznano, objavljeno leta 1939 v Rutherfordu: življenje in pisma Rt. Odlično. Lord Rutherford, O. M [