Learning Objectives
- ismertesse Rutherford’ s gold foil experiment.
- írja le az atom nukleáris modelljét.
mennyi helyet foglalnak el a téglák?
ahogy a körülöttünk lévő világot nézzük, elég szilárdnak tűnik. A kezünkkel egy falat ütünk, a kéz megáll – ez (általában) nem megy át a falon. Úgy tekintünk az anyagra, mint a tér elfoglalására. De sok üres hely van az anyagban. Valójában a legtöbb anyag Üres hely.,
the Gold Foil Experiment
1911-ben Rutherford és munkatársai Hans Geiger és Ernest Marsden úttörő kísérleteket kezdeményeztek, amelyek teljesen megváltoztatták az atom elfogadott modelljét. Nagyon vékony aranyfóliát bombáztak gyorsan mozgó alfa-részecskékkel. Az alfa-részecskék, egyfajta természetes radioaktív részecske, pozitív töltésű részecskék, amelyek tömege körülbelül négyszer akkora, mint egy hidrogénatom.
1.ábra., A) Rutherford aranyfólia kísérletének kísérleti beállítása: az alfa-részecskéket kibocsátó radioaktív elem egy vékony aranyfólia felé irányult, amelyet egy képernyő vett körül, amely lehetővé teszi az elhajlott részecskék kimutatását. B) a plum pudding modell (top) szerint az összes alfa-részecskének át kellett volna haladnia az aranyfólián, alig vagy egyáltalán nem. Rutherford úgy találta, hogy az alfa-részecskék kis százalékát nagy szögben eltérítették, amit egy atom magyarázhat, amelynek középpontjában (alján) egy nagyon kicsi, sűrű, pozitív töltésű mag van.,
Az elfogadott atommodell szerint, amelyben egy atom tömege és töltése egyenletesen oszlik el az atomon, a tudósok arra számítottak, hogy az összes alfa-részecske csak enyhe eltéréssel vagy egyáltalán nem halad át az aranyfólián. Meglepő módon, míg az alfa-részecskék többsége valóban nem volt védett ,nagyon kis százalék (körülbelül 1 8000 részecske) nagyon nagy szögben pattant le az aranyfóliáról. Néhányan még átirányították vissza a forrás felé. Ezt a felfedezést semmilyen előzetes tudás nem készítette elő., Egy híres idézetben Rutherford felkiáltott, hogy ” mintha egy 15 hüvelykes héjat lőtt volna egy darab papírpapírra, és visszajött, és megütött volna.”
Rutherfordnak egy teljesen új atom modellt kellett kidolgoznia, hogy elmagyarázza eredményeit. Mivel az alfa-részecskék túlnyomó többsége áthaladt az aranyon, úgy érvelt, hogy az atom nagy része üres hely. Ezzel szemben az erősen eltérített részecskéknek rendkívül erős erőt kellett tapasztalniuk az atomon belül., Arra a következtetésre jutott, hogy az összes pozitív töltést és az atom tömegének nagy részét egy nagyon kis helyre kell koncentrálni az atom belsejében, amelyet atommagnak nevezett. A mag az atom apró, sűrű, központi magja, protonokból és neutronokból áll.
Rutherford atommodellje nukleáris modellként vált ismertté. A nukleáris atomban a protonok és neutronok, amelyek az atom szinte teljes tömegét alkotják, az atom középpontjában a magban helyezkednek el. Az elektronok a mag körül oszlanak el, és az atom térfogatának nagy részét elfoglalják., Érdemes hangsúlyozni, hogy mennyire kicsi a mag az atom többi részéhez képest. Ha fel tudnánk robbantani egy atomot, hogy akkora legyen, mint egy nagy profi futballstadion, a mag körülbelül akkora lenne, mint egy márvány.
Rutherford modellje fontos lépésnek bizonyult az atom teljes megértése felé. Azonban nem foglalkozott teljesen az elektronok természetével és azzal, hogy milyen módon foglalták el a mag körüli hatalmas teret. Csak néhány évvel később sikerült elérni az elektron teljes megértését., Ez bizonyult az elemek kémiai tulajdonságainak megértésének kulcsa.
nézze meg az aranyfólia kísérletét magyarázó videót:
összefoglaló
- az aranyfólia alfa-részecskékkel történő bombázása azt mutatta, hogy egyes részecskék elhajlottak.
- az atom atommodellje egy kicsi, sűrű, pozitív töltésű belső térből áll, amelyet elektronok felhője vesz körül.
gyakorlat
használja az alábbi linket a következő kérdések megválaszolásához:
http://www.icbse.com/topics/rutherfords-model-atom
- milyen vastag volt az aranyfólia?,
- milyen alfa-forrást használt?
- hány volt eltérített egyenesen vissza?
- mi volt Rutherford elméletének egyik hátránya?
- mikor végezték kutatásukat Rutherford és munkatársai?
- mi az alfa-részecske?
- hogyan magyarázta Rutherford azt a megfigyelést, hogy a legtöbb alfa-részecske egyenesen az aranyfólián ment keresztül?
- mit mondott az eltérített részecskékről?
- írja le Rutherford nukleáris modelljét.,
Glossary
- alfa részecske: a természetes radioaktív részecske egy típusa, pozitív töltésű részecskék, amelyek tömege körülbelül négyszer akkora, mint egy hidrogénatom.
- nukleáris modell: az atom atommodellje egy kicsi, sűrű, pozitív töltésű belső térből áll, amelyet elektron felhő vesz körül.