تجربه پراکندگی رادرفورد از ذرات آلفا (کوتاه)

ارنست رادرفورد - این یکی از بنیانگذاران تعالیم بنیادین ساختار درونی اتم است. او دانشمند متولد انگلیس است، در یک خانواده از مهاجران از اسکاتلند. رادرفورد فرزند چهارم در خانواده اش بود، در همان زمان ثابت می شود بیشتر با استعداد. سهم ویژه او می تواند به نظریه ساختار اتمی است.

ایده های اولیه در مورد ساختار اتم

لازم به ذکر است که قبل از آزمایش معروف رادرفورد در پراکندگی و ذرات آلفا برگزار شد، غالب در آن زمان این ایده از ساختار اتم مدل تامسون بود. این دانشمند با اعتماد به نفس که بار مثبت به طور یکنواخت کل پر حجم اتم بود. الکترون های شارژ شده منفی، تامپسون فکر، گفته شد پاشیده به آن است.

پیش نیازها به انقلاب علمی

پس از ترک مدرسه، رادرفورد به عنوان دانش آموز با استعداد ترین اعطای £ 50 برای آموزش دریافت کرده است. از آنجا که این او قادر به رفتن به کالج در نیوزیلند بود. بعد، یک جوان امتحانات محقق در دانشگاه کانتربری و به طور جدی شروع به مطالعه فیزیک و شیمی است. در سال 1891، رادرفورد نخستین گزارش خود در مورد این موضوع ساخته شده "تکامل از عناصر." این ایده برای اولین بار در تاریخ است که اتم یک ساختار پیچیده است تعیین شد.

سپس با ایده دالتون تحت سلطه که اتم در در محافل علمی است. کسانی که در اطراف رادرفورد، ایده خود را کاملا دیوانه به نظر می رسید. دانشمند جوان به طور مداوم در حال به عذر خواهی به همکاران برای خود "باشه." اما 12 سال بعد، رادرفورد هنوز موفق به اثبات خود. در رادرفورد یک فرصت برای ادامه تحقیقات خود در آزمایشگاه کاوندیش در انگلستان، که در آن او شروع به مطالعه فرایندهای یونیزاسیون هوا بود. اولین کشف رادرفورد آلفا و بتا اشعه بودند.

تجربه رادرفورد

خلاصه در مورد باز کردن می توانید تا بگویم: در سال 1912، رادرفورد و دستیاران او آزمایش معروف خود را به حال - ذرات آلفا ساطع شده از منبع بخوره. همه ذرات به جز کسانی که جذب ظاهر سرب، حال حرکت در امتداد یک کانال ثابت شده است. حادثه جریان باریک خود را در یک لایه نازک از فویل. این خط عمود بر ورق. تجربه رادرفورد پراکندگی ذرات آلفا ثابت کرد که این ذرات که از طریق یک ورق فویل را از طریق عبور، به اصطلاح سوسوزن باعث بر روی صفحه نمایش.

این صفحه نمایش با یک ماده مخصوص که درخشد که توسط ذرات آلفا زده پوشیده شده بود. فضای بین لایه ای از فویل طلا و صفحه نمایش خلاء پر شده بود به ذرات آلفا در هوا پراکنده شده است. چنین دستگاه به دانشمندان اجازه مشاهده این ذرات از طریق یک زاویه 150 درجه پراکنده شده است.

اگر فویل به عنوان مانعی بر سر راه باریکه ای از ذرات آلفا استفاده نمی شود، صفحه نمایش با تشکیل یک دایره روشن از scintillations. اما درست قبل از یک پرتو مانع از فویل طلا قرار داده، تصویر تغییر کرده است. شیوع نه تنها در خارج از این دایره، بلکه در طرف مقابل از فویل ظاهر شد. تجربه رادرفورد پراکندگی ذرات آلفا نشان داد که اکثریت از ذرات از طریق فویل بدون تغییرات قابل توجه در مسیر منتقل می کند.

با این حال، برخی از ذرات با زاویه نسبتا بزرگ منحرف، و حتی به عقب پرتاب. در هر 10 000 آزادانه از طریق یک لایه از ذرات طلا عبور تنها یک فویل انحراف با زاویه بیش از 10 درجه سانتی - به عنوان یک استثنا یکی از ذرات در یک زاویه منحرف می شود.

دلیل ذرات آلفا منحرف

چه جزئیات در نظر گرفته و سابقه ثابت رادرفورد - ساختار اتم. چنین موقعیت نشان می دهد که اتم است آموزش و پرورش پیوسته نیست. بسیاری از ذرات آزادانه از طریق فویل ضخامت یک اتم منتقل می کند. و از آنجایی که جرم ذرات آلفا تقریبا 8000 برابر بزرگتر از جرم الکترون، دومی می تواند اثر قابل توجهی در مسیر ذرات آلفا ندارد. این را می توان تنها توسط یک هسته اتمی انجام می شود - بدن از اندازه کوچک، تقریبا تمام جرم و همه از بار الکتریکی اتم. در آن زمان دستیابی به موفقیت قابل توجهی فیزیکدان انگلیسی بود. تجربه رادرفورد یکی از مراحل مهم در توسعه علم از ساختار داخلی اتم است.

دیگر اکتشافات به دست آمده در طول مطالعه از اتم

این مطالعات شواهد مستقیم است که بار مثبت اتم در هسته آن است شد. این منطقه را اشغال یک فضای بسیار کوچک در مقایسه با اندازه تمامیت آن است. این حجم کوچک پراکندگی ذرات آلفا بسیار بعید به نظر می رسد. این ذرات که در نزدیکی هسته اتمی به تصویب رسید، از راه آزمایش انحراف شدید، به دلیل نیروی دافعه میان ذرات آلفا و هسته اتمی بسیار قوی بودند. آزمایش رادرفورد در پراکندگی و ذرات آلفا احتمال این که از ذرات آلفا می شود به طور مستقیم به هسته را نشان داد. با این حال، احتمال بسیار کوچک بود، اما صفر نیست.

البته این تنها واقعیتی است که با تجربه رادرفورد ثابت نشده است. به طور خلاصه ساختار اتم و همکارانش، که ساخته شده و تعدادی از دیگر اکتشافات مهم مطالعه قرار گرفت. علاوه بر تدریس است که ذرات آلفا سرعت در حال حرکت هسته هلیوم هستند.

دانشمند قادر به توصیف ساختار اتم، که در آن هسته را اشغال بخش کوچکی از حجم کل بود. آزمایشهای او ثابت کرده است که تقریبا تمامی مسئول اتم درون هسته آن متمرکز شده است. هنگامی که این اتفاق می افتد هر دو مورد انحراف از آلفا ذرات و موارد برخورد خود را با یک هسته است.

آزمایش مدل های هسته ای رادرفورد اتم

در سال 1911، رادرفورد پس از مطالعات متعدد یک مدل از ساختار اتمی، که او به نام سیاره ای پیشنهاد شده است. بر اساس این مدل، آن را در داخل هسته اتم که شامل تقریبا تمام جرم ذره مرتب شده اند. الکترون به دور هسته حرکت را در همان راه به عنوان انجام سیارات به دور خورشید است. از مجموعه خود را یک به اصطلاح ابر الکترونی. اتم همچنین دارای یک بار خنثی، به عنوان تجربه از رادرفورد.

ساختار یک اتم در آینده دانشمندان نگران به نام نیلز بور. او بود که تصفیه شده دکترین رادرفورد، زیرا تا مدل سیارهای بور اتم شروع به چهره مشکلات توضیح بود. به عنوان الکترون به دور هسته حرکت می کند در یک مدار با شتاب خاص، دیر یا زود باید آن را به هسته اتم قرار می گیرند. با این حال، نیلز بور توانست ثابت کند که قوانین مکانیک کلاسیک دیگر در اتم فعال نبود.