Kto navrhol jadrový model štruktúry atómu? Jadrový model atómovej štruktúry a jej schéma

Predstava, že sú atómynajmenšie častice hmoty, sa najprv objavili v dobách starovekého Grécka. Avšak až na konci 18. storočia, vďaka práci takých vedcov ako A. Lavoisier, M. V. Lomonosov a niektorí iní, bolo dokázané, že existujú atómy. V tom čase sa však nikto nepýtal, aké je ich vnútorná štruktúra. Vedci stále považovali atómy za nedeliteľné "tehly", z ktorých je zložená všetka hmotnosť.

Pokusy vysvetliť štruktúru atómu

Kto navrhol jadrový model štruktúry atómuprvý zo všetkých vedcov? Prvý pokus o vytvorenie modelu týchto častíc patril J. Thomsonovi. Nie je však možné ju nazývať úspešným v plnom zmysle slova. Koniec koncov, Thomson veril, že atóm je sférický a elektricky neutrálny systém. V tomto prípade vedec predpokladá, že kladný náboj je rovnomerne rozložený v objeme tejto sféry a vo vnútri je negatívne nabité jadro. Všetky snahy vedca vysvetliť vnútornú štruktúru atómu boli neúspešné. Ernest Rutherford je ten, ktorý navrhol jadrový model atómovej štruktúry niekoľko rokov po tom, čo Thomson predložil svoju teóriu.

História výskumu

S pomocou štúdie elektrolýzy v roku 1833Faraday dokázal zistiť, že prúd v roztoku elektrolytov je prúd nabitých častíc alebo iónov. Na základe týchto štúdií dokázal určiť minimálny iónový náboj. Ďalšou dôležitou úlohou vo vývoji tejto oblasti vo fyzike hrával ruský chemik DI Mendeleyev. Bol to ten, kto vo vedeckých kruhoch najprv položil otázku, že všetky atómy môžu mať rovnakú povahu. Môžeme vidieť, že predtým, než bola prvýkrát navrhnutá nukleárnej model štruktúry atómu Rutherford, paleta výskumníkov vykonala veľké množstvo rovnako dôležitých pokusov. Posunuli atomistickú teóriu štruktúry hmoty dopredu.

Prvé pokusy

Rutherford je naozaj skvelývedcov, pretože jeho objavy zmenili predstavu o štruktúre hmoty. V roku 1911 bol schopný uviesť experiment, pomocou ktorého sa vedci môžu pozrieť do tajomných hĺbok atómu, získať predstavu o tom, aká vnútorná štruktúra je. Prvé pokusy vykonal vedec s podporou iných vedcov, ale hlavná úloha v objave patrila rovnako Rutherfordovi.

experiment

Používanie prírodných zdrojov rádioaktívnych látokRutherford bol schopný postaviť kanón, ktorý vyžaroval prúd alfa častíc. Bola to krabica vyrobená z olova, vo vnútri ktorej bola rádioaktívna látka. V pištole bola štrbina, cez ktorú sa všetky alfa častice dostali do obrazovky. Môžu lietať iba cez slot. Na ceste tohto lúča rádioaktívnych častíc bolo niekoľko obrazoviek.

Oddelili častice, ktoré sa od nich odchyľovaliv smere uvedenom skôr. Striktne zameraný alfa-časticový tok dopadol na cieľ. Rutherford ako cieľ použil tenkú vrstvu zlatých fólií. Keď častice padli na tento list, pokračovali vo svojom pohybe a nakoniec padali na luminiscenčnú obrazovku, ktorá bola inštalovaná za týmto cieľom. Keď sa na tejto obrazovke objavili častice alfa, zaznamenali sa záblesky, podľa ktorých vedec mohol posúdiť, koľko častíc sa odchyľuje od pôvodného smeru pri kolízií s fóliou a aký je rozsah tejto odchýlky.

Rozdiely oproti predchádzajúcim experimentom

Školáci a študenti, ktorí sa zaujímajú o tých,ktorý navrhol jadrový model štruktúry atómu, by mal vedieť: podobné experimenty boli vykonané vo fyzike pred Rutherfordom. Ich hlavnou myšlienkou bolo zhromaždiť čo najviac informácií o štruktúre atómu z odchýlok častíc od pôvodnej trajektórie. Všetky tieto štúdie viedli k hromadeniu určitého množstva informácií vo vede, vyvolali odraz na vnútornej štruktúre najmenších častíc.

Už na začiatku dvadsiateho storočia to vedci vedeliatóm obsahuje elektróny s negatívnym nábojom. Avšak medzi väčšinou výskumníkov prevládal názor, že atóm z vnútra je skôr ako mriežka naplnená negatívne nabitými časticami. Takéto pokusy umožnili získať veľa informácií - napríklad na určenie geometrických rozmerov atómov.

Skvelý odhad

Rutherford si všimol, že nikto z jehoprekurzory nikdy sa snažil zistiť, či častice alfa môžu líšiť o veľmi veľkých uhlov od svojej dráhy. Predchádzajúci model, niekedy označované medzi vedcami "slivky" (pretože podľa tohto modelu, elektróny v atóme distribuovanej ako hrozienka v pudingu), potom neumožňoval existenciu pevných zložiek v rámci štruktúry atómu. Žiadny z vedcov sa nestaral o takúto možnosť. Výskumník požiadal svojho študenta previesť inštalácie tak, aby pevné a veľké častice odklonu od cesty - stačí, aby túto možnosť vylúčil. Čo bolo prekvapivé a vedec, a jeho študent, keď sa ukázalo, že niektoré častice sú emitované v uhle 180 °^o.

Čo je vnútri atómu?

Zistili sme, kto navrhol jadrový model štruktúryatóm a aké boli skúsenosti tohto vedca. V tom čase bol Rutherfordov experiment skutočným prielomom. Bol nútený dospieť k záveru, že väčšina hmôt vnútri atómu je obsiahnutá v hustom materiáli. Schéma jadrového modelu štruktúry atómu je veľmi jednoduchá: vo vnútri je kladne nabité jadro.

Ďalšie častice, nazývané elektróny, sa otáčajúokolo tohto jadra. Zostávajúca časť je niekoľko rádovo menej hustých. Usporiadanie elektrónov vnútri atómu nie je chaotické - častice sú usporiadané v poradí rastúcej energie. Prieskumníci nazvali vnútorné časti atómov jadrá. Názvy, ktoré uviedol vedec, sa stále používajú vo vede.

Ako sa pripraviť na lekciu?

Tí študenti, ktorí majú záujem o to, ktonavrhol jadrový model štruktúry atómu, môže blikať v lekcii s ďalšími vedomosťami. Napríklad, môžete povedať, ako Rutherford po dlhšej dobe po svojich pokusoch rád poskytol analógiu pre jeho objav. Juhoafrická krajina je pašovaná so zbraňami pre povstalcov, ktorá je uzavretá v balíkoch na bavlnu. Ako môžu colníci určiť, kde sa nachádzajú nebezpečné zásoby, ak je celý vlak upchatý týmito balíkmi? Colník môže začať strieľať na balíkoch a tam, kde budú guľky ricochet a tam je zbraň. Rutherford zdôraznil, že to bol presne tak, ako sa objavil jeho objav.

Pre tých, ktorí sa pripravujú na odpoveď na túto tému v hodinách, je žiaduce pripraviť odpovede na nasledujúce otázky:

1. Kto navrhol jadrový model štruktúry atómu?

2. Aký bol význam experimentu?

3. Rozdiel medzi jadrovým modelom a inými modelmi.

Význam Rutherfordovej teórie

Tieto radikálne závery, ktoré urobil Rutherfordz ich experimentov nútili mnohých jeho súčasníkov pochybovať o pravde tohto modelu. Dokonca ani samotný Rutherford nebol výnimkou - publikoval výsledky svojho výskumu len dva roky po objave. Na základe klasických myšlienok o pohybe mikročastíc navrhol jadrový planetárny model štruktúry atómu. Vo všeobecnosti atóm má neutrálny náboj. V okolí jadra sa elektróny pohybujú - rovnako ako sa planéty otáčajú okolo slnka. Tento pohyb je spôsobený Coulombovými silami. V súčasnosti model Rutherfordu prešiel výrazným zdokonalením, ale objav vedca dnes stratí jeho význam.