Об эксперименте Резерфорда с золотой фольгой

Эрнест Резерфорд, родом из Новой Зеландии, считается отцом ядерной физики за свои открытия в области атомной структуры. хотя Хантаро Нагаока, физик из Императорского университета Токио, первым предложил теорию ядра в том виде, в котором она известна. Cегодня. «Эксперимент с золотой фольгой» Резерфорда привел к открытию, что большая часть массы атома находится в плотной области, которая теперь называется ядром. Перед новаторским экспериментом с золотой фольгой Резерфорд был удостоен Нобелевской премии за другие ключевые достижения в области химии.

Популярной теорией атомной структуры во время эксперимента Резерфорда был "сливовый пудинг". модель ". Эта модель была разработана в 1904 году Дж. Дж. Томпсоном, ученым, который открыл электрон. Эта теория утверждала, что отрицательно заряженные электроны в атоме плавают в море положительного заряда - электроны похожи на сливы в миске с пудингом. Хотя доктор Нагаока опубликовал свою конкурирующую теорию о том, что электроны вращаются вокруг положительного ядра, подобно тому, как планета Сатурн вращается вокруг В 1904 году модель сливового пудинга была преобладающей теорией строения атома, пока она не была опровергнута Эрнестом Резерфордом в своей работе. 1911.

Эксперимент с золотой фольгой проводился под руководством Резерфорда в Манчестерском университете в 1909 г. ученый Ганс Гейгер (работа которого в конечном итоге привела к разработке счетчика Гейгера) и студент Эрнест Марсден. Резерфорд, заведующий кафедрой физики Манчестера во время эксперимента, получил главную заслугу за эксперимент, поскольку возникшие теории - это в первую очередь его работа. Эксперимент Резерфорда с золотой фольгой также иногда называют экспериментом Гейгера-Марсдена.

Эксперимент с золотой фольгой состоял из серии тестов, в которых положительно заряженная частица гелия попадала в очень тонкий слой золотой фольги. Ожидаемый результат заключался в том, что положительные частицы будут перемещаться всего на несколько градусов от своего пути, когда они проходят через море положительного заряда, предложенное в модели сливового пудинга. В результате, однако, положительные частицы отталкивались от золотой фольги почти на 180 градусов за очень короткое время. небольшая область атома, а большая часть оставшихся частиц вообще не отклонялась, а скорее проходила прямо через атом.

Данные, полученные в результате эксперимента с золотой фольгой, продемонстрировали, что модель атома из сливового пудинга неверна. То, как положительные частицы отскакивают от тонкой фольги, указывает на то, что большая часть массы атома сосредоточена в одной небольшой области. Поскольку большинство положительных частиц продолжали свой первоначальный путь неподвижно, Резерфорд правильно сделал вывод, что большая часть остальной части атома представляет собой пустое пространство. Резерфорд назвал свое открытие «центральным зарядом», область, позже названная ядром.

Открытие Резерфордом ядра и предполагаемой атомной структуры было позже уточнено физиком Нильсом Бором в 1913 году. Модель атома Бора, также называемая моделью Резерфорда Бора, является базовой атомной моделью, используемой сегодня. Описание атома Резерфордом заложило основу для всех будущих атомных моделей и развития ядерной физики.