Планетарная модель атома (ЕГЭ-ОГЭ)
Планета́рная моде́ль а́тома — историческая модель строения атома, предложенная Эрнестом Резерфордом в 1911 году на основе результатов серии экспериментов Гейгера — Марсдена по рассеиванию альфа-частиц при их прохождении через тонкую золотую фольгу.
Согласно её положениям атом состоит из положительно заряженного ядра, несущего более 99,9 % массы атома, а также окружающих его отрицательно заряженных электронов, которые двигаются подобно небесным телам, обращающимся вокруг Солнца.
Планетарная модель Резерфорда пришла на смену капельной модели Кельвина-Томсона, согласно которой атом представляли в виде сферы с положительным зарядом, по которой распределены отрицательно заряженные.
Планетарная модель атома в целом соответствует современным представлениям о строении атома, с той оговоркой, что движение электронов не может быть описано законами классической механики и имеет квантовомеханическое описание — данное противоречие модели Резерфорда было разрешено Нильсом Бором.
Опыт Резерфорда
О́пыт Резерфо́рда — серия опытов, инициированная Резерфордом и проведенная Хансом Гейгером и Эрнстом Марсденом в 1908—1910 годах. На основании полученных результатов Эрнест Резерфорд подтвердил гипотезу существования положительно заряженного атомного ядра и предложил планетарную модель атома[1].
В ходе экспериментов пучок альфа-частиц с энергией в несколько МэВ направлялся на металлическую фольгу толщиной 1 мкм. Диаграмма рассеяния альфа-частиц замерялась с помощью флуоресцентного экрана. Целью опыта было установить распределение массы и заряда атома.
.svg)
Эксперимент показал, что большая часть альфа-частиц отклонялась на малые углы (2°—3°) и распределение частиц соответствовало нормальному закону; однако некоторое число частиц отклонялось на большие углы, а в ряде случаев наблюдалось обратное рассеяние альфа-частиц (отклонение на угол близкий к 180°) . Господствующая в то время модель атома Томсона не могла объяснить такие результаты, так как вероятность рассеяния на большие углы в этой модели составляла порядка 10−3500.
На основании полученных данных в 1911 году Резерфорд опубликовал статью «Рассеяние α- и β-частиц веществом и структура атома», где представил основные выводы из эксперимента. Так, он постулировал, что масса атома практически полностью сосредоточена в положительно заряженном малом объёме — атомном ядре, которое на 4—5 порядков меньше размеров атома. Он также предложил новую модель атома — как систему электронов, двигающихся вокруг ядра наподобие планет вокруг Солнца.
Идею эксперимента напрямую используют в исследовании материалов с тяжёлыми ядрами — спектроскопии резерфордовского обратного рассеяния.
Примечания
Категории
|
Правообладателем данного материала является АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ». Использование данного материала на других сайтах возможно только с согласия АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ». |