Мы объясним, что такое атомная модель Резерфорда и ее основные постулаты. А также о том, каким был эксперимент Резерфорда
Атомная модель Резерфорда была разрывом с предыдущими моделями
Что такое атомная модель Резерфорда?
Атомная модель Резерфорда, как следует из названия, была одной из моделей, предложенных для объяснения внутренней структуры атома /PBRLZ. В 1911 году британский химик и физик Эрнест Резерфорд предложил эту модель, основываясь на результатах своих экспериментов с золотой фольгой
Эта модель была разрывом с более ранними моделями, такими как атомная модель Дальтона и атомная модель Томпсона, и шагом вперед по сравнению с ныне принятой моделью
В своей атомной модели Резерфорд предложил, что у атомов есть центральное ядро, в котором находится наибольший процент их массы. Кроме того, согласно этой теории, это ядро имеет положительный электрический заряд и вращается по орбите частицами противоположного заряда и меньшего размера (электронами)
Согласно его рассуждениям, атом функционирует как Солнечная система электронов, вращающихся вокруг более тяжелого атомного ядра, как планеты вокруг Солнца
Атомная модель Резерфорда может быть обобщена в следующих трех предложениях:
- Большая часть атомной массы сосредоточена в ядре, которое больше и тяжелее , чем остальные частицы , и имеет положительный электрический заряд.
- Вокруг ядра и на больших расстояниях от него находятся электроны , которые имеют отрицательный электрический заряд и вращаются вокруг него по круговым траекториям.
- Сумма положительных и отрицательных электрических зарядов атома должна равняться нулю, то есть быть равной, чтобы атом был электрически нейтральным.
Резерфорд не только предложил такую структуру атома, но и рассчитал ее размер, сравнил его с размером ядра и пришел к выводу , что значительная часть состава атома – пустое пространство
С другой стороны, эта модель имеет определенные ограничения, которые могут быть устранены с развитием знаний технологий
- Не удалось объяснить, как возможно, чтобы набор положительных зарядов удерживался вместе в атомном ядре, ведь они должны отталкиваться друг от друга, поскольку все они являются зарядами одного знака.
- Стабильность атома не может быть объяснена, поскольку, учитывая отрицательно заряженные электроны, вращающиеся вокруг положительного ядра, в какой-то момент эти электроны должны потерять энергию и разрушиться относительно ядра.
Атомная модель Резерфорда действовала недолго и была заменена атомной моделью, предложенной датским физиком Нильсом Бором в 1913 году, которая устранила некоторые ограничения и включила в себя теоретические предложения, разработанные Альбертом Эйнштейном в 1905 году
эксперимент Резерфорда
Экспериментальный метод Резерфорда был основан на использовании нескольких тонких листов золота, которые в лаборатории бомбардировались ядрами гелия (альфа-частицами, имеющими положительный заряд), измеряя таким образом углы отклонения пучка частиц при прохождении через золото
Такое поведение, которое иногда достигало отклонений до 90°, не согласуется с атомной моделью, предложенной Томпсоном, которая преобладала в то время
Согласно модели Томпсона, атом представляет собой положительно заряженную сферу, в которую встроены отрицательно заряженные электроны. По этой причине модель можно сравнить с пудингом с кишмишем: пудинг – это атом, а кишмиш – электроны
С другой стороны, модель Резерфорда утверждает, что положительный заряд атома сосредоточен в ядре, а электроны вращаются вокруг него. Если бы атом имел структуру, предложенную Томпсоном, то альфа-частицы (положительные), проходя через золотую фольгу, должны были бы следовать своим траекториям или отклоняться очень незначительно. Однако произошло то, что было замечено отклонение этих частиц на 90 и 180°, что показало, что атом действительно имеет положительный заряд, сосредоточенный в его центре (как предлагал Резерфорд), а не распределенный по сфере (как предлагал Томпсон)
Добавить комментарий