Rutherfordove izkušnje ali kako je bila odkrita struktura atoma

Vsi iz šole imamo predstavo o tem, kako je razporejen atom. In veste, kot rezultat eksperimenta je bila predlagana prav takšna atomska struktura. Potem vam bom povedal o edinstveni izkušnji Rutherforda.

Ernest Rutherford in njegova eksperimentalna postavitev

E. Rutherford je edinstven znanstvenik te vrste, ki je svoj eksperiment izvedel že leta 1911. Vendar je bila njegova eksperimentalna postavitev dovolj elegantna in preprosta.

Za poskus je Rutherford ustvaril top, ki je oddajal strogo usmerjen žarek alfa delcev.

Namestitev je bila narejena iz svinčene škatle, v kateri je bila narejena ozka reža. V to škatlo je bil vstavljen radioaktivni material.

Ker je imelo ohišje le en izhod, je svinec skoraj povsod absorbiral oddane delce skoznjo so poleg reže ušli delci alfa, sestavljeni iz para protonov in para nevtronov.

Na snop je bil nameščen vsaj par svinčenih plošč z majhnimi luknjami, kar je popolnoma izključilo alfa delce, ki odstopajo od izbranega vektorja gibanja.

Po vseh zaslonih je bila pravokotno na pretok delcev nameščena najtanjša plošča zlata, ki je služila kot tarča za idealen pretok alfa delcev.

In takoj za zlato tarčo je bil nameščen luminiscenčni zaslon.

Ko je tok delcev prečkal zlato ploščo in zadel luminiscenčni zaslon, so bili opaženi bliski. Od njih je znanstvenik ugotovil, koliko je delček alfa pustil dani vektor gibanja po trčenju z zlatimi atomi.

Kaj je bilo ugotovljeno med poskusom

Seveda so bile podobne raziskave opravljene že prej. In glavno bistvo takšnih poskusov je bilo kopičenje statističnih podatkov za boljše razumevanje strukture atoma.

Takrat je bilo že ugotovljeno, da ima atom negativni naboj - elektrone. Toda teorija je bila, da je bil atom neke vrste najtanjša mreža s pozitivnim nabojem, ki je bil napolnjen z negativnimi naboji - lupino. Taka struktura se je imenovala takrat - mrežasti model z "rozinami".

A kot je ugotovil Rutherford, nihče od njegovih eksperimentatorjev niti ni pomislil, da bi se med poskusom prepričal, ali so delci alfa tudi odklonjeni pod pomembnimi koti.

In vse zato, ker model rozinaste mrežice preprosto ni dopuščal takšne možnosti, ker ni moglo biti tako gostih in dovolj težkih tvorb, ki bi lahko zavrnile delce alfa.

Tako rekoč, da bi odstranil vse možne verjetnosti, se je Rutherford kljub temu odločil, da preveri možnost odklona radioaktivnih elementov in posebej predela eksperimentalno shemo, kot sledi:

Dodatni zasloni so bili nameščeni s posebno plastjo natrijevega sulfida za opazovanje raket.

Kakšno je bilo presenečenje znanstvenika in njegovega asistenta, ko so se na zaslonih začeli pojavljati utripi zaradi zadetkov delcev alfa, nekateri so bili odbiti za 180 stopinj.

Dobljeni rezultat je popolnoma uničil teorijo, povezano z mrežo in rozinami, saj v skladu s teorijo ni moglo obstajati takšnih predmetov, ki bi lahko dobesedno odražali delce.

Zaključki in sklepi

Znanstvenik je naredil naslednji zaključek, da je v strukturi atoma izključno ogromna količina mase gosto in majhno središče atoma, preostalo območje atoma pa je bilo velikokrat manj gosto kot prej je bil upoštevan.

Poleg tega je lahko izpust tako gostega središča (jedra) atoma le pozitiven. Navsezadnje je le odbojna sila lahko pojasnila odstopanja pozitivno nabitih delcev alfa za več kot 90 stopinj.

Mnogo let kasneje je Rutherford z veseljem pripovedoval naslednjo analogijo o svojem odkritju. V eni od afriških držav je carina prejela sporočilo, da bo večja pošiljka orožja za upornike prepeljana v vrečah bombaža.

In ko je bilo pred carinikom razkazano ogromno skladišče z balami bombaža, je problem iskanja rešil takole:

Začel je streljati na bale in kjer so krogle rikoširale, to pomeni, da je bilo v teh balah orožje.

Tako je Ernest Rutherford, ko je odkril, kako se delci alfa rikoširajo iz zlate folije, spoznal, da se v atomu skriva veliko bolj gosta struktura, kot so mislili prej.

Struktura atoma, ki jo je ustvaril znanstvenik, nam je dobro znana. Atom sestavljajo super gosto pozitivno nabito jedro in lahki elektroni z negativnim nabojem, ki se vrtijo v svojih orbitah.

Kasneje so teoretiki ustvarili teoretično osnovo (Bora Atom), a vse to bi bilo nemogoče brez eksperimenta z zlato folijo in sevalnim elementom.

Če vam je bilo gradivo všeč, ga všečkajte in se naročite. Hvala za branje do konca!