Ernest Rutherford, pochodzący z Nowej Zelandii, jest uznawany za ojca fizyki jądrowej za swoje odkrycia dotyczące struktury atomowej, mimo że Hantaro Nagaoka, fizyk z Cesarskiego Uniwersytetu w Tokio, jako pierwszy zaproponował teorię jądra, jaką znamy dzisiaj. „Eksperyment ze złotą folią” Rutherforda doprowadził do odkrycia, że większość masy atomu znajduje się w gęstym obszarze zwanym teraz jądrem. Przed przełomowym eksperymentem ze złotą folią Rutherford otrzymał Nagrodę Nobla za inne kluczowe wkłady w dziedzinie chemii.
Historia
Popularną teorią budowy atomu w czasie eksperymentu Rutherforda był „pudding śliwkowy”. model”. Model ten został opracowany w 1904 roku przez J.J. Thompsona, naukowca, który odkrył elektron. Teoria ta głosiła, że ujemnie naładowane elektrony w atomie unosiły się w morzu ładunku dodatniego – elektrony przypominały śliwki w misce budyniu. Chociaż dr Nagaoka opublikował swoją konkurencyjną teorię, że elektrony krążą wokół dodatniego jądra, podobnie do sposobu, w jaki orbituje planeta Saturn przez jego pierścienie, w 1904, model kaszanki śliwkowej był dominującą teorią na temat budowy atomu, dopóki nie został obalony przez Ernesta Rutherforda w 1911.
Funkcjonować
Eksperyment ze złotą folią został przeprowadzony pod nadzorem Rutherforda na Uniwersytecie w Manchesterze w 1909 roku przez naukowiec Hans Geiger (którego praca ostatecznie doprowadziła do opracowania licznika Geigera) i student studiów licencjackich Ernest Marsdena. Rutherford, przewodniczący wydziału fizyki w Manchesterze w czasie eksperymentu, jest głównym autorem eksperymentu, ponieważ powstałe teorie są przede wszystkim jego pracą. Eksperyment Rutherforda ze złotą folią jest również czasami określany jako eksperyment Geigera-Marsdena.
funkcje
Eksperyment ze złotą folią składał się z serii testów, w których dodatnio naładowana cząstka helu została wystrzelona w bardzo cienką warstwę złotej folii. Oczekiwanym rezultatem było to, że cząstki dodatnie zostałyby przesunięte zaledwie o kilka stopni od swojej ścieżki, gdy przeszły przez morze ładunku dodatniego zaproponowane w modelu kaszanki śliwkowej. Rezultat był jednak taki, że dodatnie cząstki zostały odepchnięte od złotej folii o prawie 180 stopni w bardzo mały obszar atomu, podczas gdy większość pozostałych cząstek nie została w ogóle odchylona, ale raczej przeszła przez atom.
Znaczenie
Dane wygenerowane z eksperymentu ze złotą folią wykazały, że model atomu kaszanki śliwkowej był nieprawidłowy. Sposób, w jaki cząstki dodatnie odbijały się od cienkiej folii, wskazywał, że większość masy atomu była skoncentrowana w jednym małym obszarze. Ponieważ większość dodatnich cząstek kontynuowała swoją pierwotną ścieżkę bez ruchu, Rutherford słusznie wydedukował, że większość pozostałej części atomu stanowiła pusta przestrzeń. Rutherford nazwał swoje odkrycie „ładunkiem centralnym”, region nazwany później jądrem.
Potencjał
Odkrycie jądra Rutherforda i proponowana struktura atomowa zostały później udoskonalone przez fizyka Nielsa Bohra w 1913 roku. Model atomu Bohra, zwany również modelem Rutherforda Bohra, jest obecnie podstawowym modelem atomu. Opis atomu Rutherforda położył podwaliny pod wszystkie przyszłe modele atomowe i rozwój fizyki jądrowej.
