Cíle Vzdělávání
- Popsat Rutherford experiment zlaté fólie.
- popsat jaderný model atomu.
kolik místa zabírají cihly?
když se podíváme na svět kolem nás, vypadá to docela solidně. Narazíme na zeď rukou a ruka se zastaví – neprochází (normálně) stěnou. Hmotu považujeme za okupační prostor. Ale ve hmotě je spousta prázdného prostoru. Ve skutečnosti je většina hmoty prázdný prostor.,
Zlaté Fólie Experiment
V roce 1911 Rutherford a spolupracovníky Hans Geiger a Ernest Marsden zahájil sérii průkopnických experimentů, které by zcela změnit přijímaný model atomu. Bombardovali velmi tenké listy zlaté fólie s rychle se pohybujícími alfa částicemi. Alfa částice, druh přírodní radioaktivní částice, jsou kladně nabité částice o hmotnosti asi čtyřikrát větší než atom vodíku.
Obrázek 1., (A) experimentální nastavení pro Rutherford experiment zlaté fólie: radioaktivní prvek, který emitované alfa částice byly namířeny na tenký list zlaté fólie, který byl obklopen displej, který by umožnil detekci odrazil částice. B) podle modelu plum pudding (top) měly všechny alfa částice projít zlatou fólií s malým nebo žádným průhybem. Rutherford zjistil, že malé procento alfa částic bylo vychýleno ve velkých úhlech, což lze vysvětlit atomem s velmi malým, hustým, pozitivně nabitým jádrem ve středu (dole).,
Podle přijaté atomic model, ve kterém atom je hmotnost a náboj je rovnoměrně rozložen v celém atomu, vědci očekávali, že všechny alfa částice by projít zlaté fólie s pouze mírné vychýlení nebo vůbec žádné. Překvapivě, zatímco většina alfa částic byla skutečně neodstraněna, velmi malé procento (asi 1 z 8000 částic) se odrazilo od zlaté fólie ve velmi velkých úhlech. Někteří byli dokonce přesměrováni zpět ke zdroji. Žádné předchozí znalosti je na tento objev nepřipravily., Ve slavném citátu Rutherford zvolal, že to bylo „jako byste vystřelili 15palcovou skořápku na kus hedvábného papíru a vrátil se a zasáhl vás.“
Rutherford potřeboval přijít se zcela novým modelem atomu, aby vysvětlil jeho výsledky. Protože drtivá většina alfa částic prošla zlatem, usoudil, že většina atomu je prázdný prostor. Naproti tomu částice, které byly vysoce vychýlené, musely zažít nesmírně silnou sílu uvnitř atomu., Došel k závěru, že všechny pozitivní náboj a většina hmotnosti atomu musí být soustředěna ve velmi malém prostoru v atomu je vnitřní, které se nazývá jádro. Jádro je malé, husté, centrální jádro atomu a skládá se z protonů a neutronů.
Rutherfordův atomový model se stal známým jako jaderný model. V jaderném atomu jsou protony a neutrony, které tvoří téměř celou hmotnost atomu, umístěny v jádru ve středu atomu. Elektrony jsou distribuovány kolem jádra a zabírají většinu objemu atomu., Stojí za to zdůraznit, jak malé je jádro ve srovnání se zbytkem atomu. Kdybychom mohli vyhodit do povětří atom o velikosti velkého profesionálního fotbalového stadionu, jádro by bylo o velikosti mramoru.
Rutherfordův model se ukázal jako důležitý krok k úplnému pochopení atomu. Zcela se však nezabývala povahou elektronů a způsobem, jakým obsadili obrovský prostor kolem jádra. Až o několik let později bylo dosaženo úplného pochopení elektronu., To se ukázalo jako klíč k pochopení chemických vlastností prvků.
podívejte se na video, které vysvětluje zlaté fólie experiment:
Shrnutí
- Ostřelováním zlaté fólie alfa částicemi ukázal, že některé částice byly odraženy.
- jaderný model atomu se skládá z malého a hustého pozitivně nabitého interiéru obklopeného oblakem elektronů.
Cvičení
Použijte níže uvedený odkaz a odpovězte na následující otázky:
http://www.icbse.com/topics/rutherfords-model-atom
- Jak silná byla zlaté fólie?,
- jaký zdroj alfa použil?
- kolik jich bylo vychýleno přímo dozadu?
- jaká byla jedna nevýhoda Rutherfordovy teorie?
recenze
- kdy Rutherford a spolupracovníci provedli svůj výzkum?
- co je alfa částice?
- jak Rutherford vysvětlil pozorování, že většina alfa částic prošla rovnou zlatou fólií?
- co řekl o částicích, které byly vychýleny?
- popisuje Rutherfordův jaderný model.,
Slovníček pojmů
- alfa částice: typ přírodní radioaktivní částice, jsou kladně nabitá částice s hmotností asi čtyřikrát, že atomu vodíku.
- jaderný model: jaderný model atomu se skládá z malého a hustého pozitivně nabitého interiéru obklopeného oblakem elektronů.