A experiência de Rutherford ou como a estrutura do átomo foi descoberta

Todos nós da escola temos uma ideia de como o átomo está organizado. E você sabe, como resultado de qual experimento, exatamente essa estrutura atômica foi proposta. Então agora vou contar a você sobre a experiência única de Rutherford.

Ernest Rutherford e sua configuração experimental

E. Rutherford é um cientista único em sua espécie, que conduziu seu experimento em 1911. No entanto, sua configuração experimental era elegante e simples o suficiente.

Para o experimento, Rutherford criou um canhão que emitia um feixe estritamente direcionado de partículas alfa.

A instalação foi feita a partir de uma caixa de chumbo, na qual foi feita uma ranhura estreita. O material radioativo foi colocado dentro desta caixa.

Pelo fato da carcaça possuir apenas uma saída, as partículas emitidas foram absorvidas pelo chumbo em quase todos os lugares além da fenda, partículas alfa, consistindo de um par de prótons e um par de nêutrons, escaparam por ela.

Pelo menos um par de placas de chumbo com pequenos orifícios foram instaladas na viga seguinte, o que excluiu completamente as partículas alfa que se desviam do vetor de movimento selecionado.

Após todas as telas, uma mais fina placa de ouro foi instalada perpendicular ao fluxo de partículas, que serviu de alvo para o fluxo ideal de partículas alfa.

E logo atrás do alvo dourado, uma tela luminescente foi montada.

Então, quando o fluxo de partículas cruzou a placa de ouro e atingiu a tela luminescente, flashes foram notados. Foi a partir deles que o cientista determinou quanto a partícula alfa deixava de um determinado vetor de movimento após colidir com átomos de ouro.

O que foi descoberto durante o experimento

Claro, pesquisas semelhantes já foram realizadas antes. E a essência principal de tais experimentos era o acúmulo de dados estatísticos para obter uma melhor compreensão da estrutura do átomo.

Naquela época, já havia sido estabelecido que o átomo tinha carga negativa - elétrons. Mas a teoria era que o átomo era uma espécie de grade mais fina com uma carga positiva, que era preenchida com cargas negativas - raspas. Essa estrutura foi chamada então - um modelo de malha com "passas".

Mas, como Rutherford notou, absolutamente nenhum de seus colegas experimentadores pensou em ter certeza, no decorrer do experimento, se as partículas alfa também eram desviadas em ângulos significativos.

E tudo porque o modelo da malha de passa simplesmente não permitia essa possibilidade, porque não poderia haver formações tão densas e pesadas o suficiente para rejeitar partículas alfa.

Por assim dizer, para remover todas as probabilidades possíveis, Rutherford, no entanto, decidiu testar a possibilidade de desviar elementos radioativos e refez especialmente o esquema experimental da seguinte forma:

Peneiras adicionais foram instaladas com uma camada especial de sulfeto de sódio para observar as chamas.

Qual foi a surpresa do cientista e de seu assistente, quando flashes de partículas alfa começaram a aparecer nas telas, algumas foram desviadas em 180 graus.

O resultado obtido destruiu completamente a teoria associada à grade e às passas, uma vez que, de acordo com a teoria, não poderiam existir objetos que refletissem literalmente uma partícula.

Conclusões e conclusões

O cientista chegou à seguinte conclusão de que na estrutura do átomo a esmagadora quantidade de massa está contida exclusivamente em centro denso e pequeno do átomo, e a região restante do átomo era muitas vezes menos densa do que antes foi considerado.

Além disso, a descarga desse centro denso (núcleo) do átomo só poderia ser positiva. Afinal, apenas a força repulsiva poderia explicar os desvios das partículas alfa carregadas positivamente em mais de 90 graus.

Muitos anos depois, Rutherford felizmente contou a seguinte analogia sobre sua descoberta. Em um dos países africanos, funcionários da alfândega receberam uma mensagem de que um carregamento substancial de armas para os rebeldes seria transferido em sacos de algodão.

E quando um enorme armazém com fardos de algodão foi mostrado na frente do oficial da alfândega, ele resolveu o problema de busca assim:

Ele começou a atirar nos fardos e onde as balas ricochetearam, isso significa que havia armas nesses fardos.

Então Ernest Rutherford, tendo descoberto como as partículas alfa ricocheteavam na folha de ouro, percebeu que uma estrutura muito mais densa está oculta no átomo do que se pensava anteriormente.

A estrutura do átomo criado pelo cientista é bem conhecida por nós. Um átomo consiste em um núcleo superdenso carregado positivamente e elétrons leves com carga negativa, girando em suas órbitas.

Mais tarde, os teóricos criaram uma base teórica (Bora Atom), mas tudo isso teria sido impossível sem um experimento com folha de ouro e um elemento de radiação.

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