アルファ粒子の経験ラザフォード散乱（ショート）

アーネスト・ラザフォード - これは原子の内部構造の基本的な教示の創始者の一人です。 彼はスコットランドからの移民の家族の中で、イギリスの科学者が生まれました。 ラザフォードは最も才能のあることが判明したと同時に、彼の家族の中で4番目の子でした。 彼は原子構造の理論に作ることができ、特別な貢献。

原子の構造に関する初期のアイデア

アルファ粒子の散乱にラザフォードの有名な実験を行われた前に、当時の支配的な原子の構造の考えはトンプソンのモデルだったことに留意すべきです。 この科学者は、正の電荷が均一原子の全体の体積を充填していることを確信しました。 負に帯電した電子は、トンプソンが考え、伝えられるところでは、その中に飛散しました。

科学革命の前提条件

学校を卒業した後、最も才能のある学生としてラザフォードは、さらにトレーニングのための£50の助成金を受けました。 このため彼は、ニュージーランドの大学に行くことができました。 次に、若い学者のカンタベリー大学の試験とは、物理学と化学を勉強するために真剣に始めました。 1891年、ラザフォードは、トピックに関する彼の最初の報告作られた「要素の進化を。」 これは、原子が複雑な構造である歴史の中で初めてのアイデアと命名しました。

その後、原子は、科学界では不可分であることをダルトンの考え方が支配的。 ラザフォードの周りの人々は、彼のアイデアは、かなり非常識なように見えました。 若い科学者は常に彼らのために同僚に謝罪しなければならなかった「もの。」 しかし、12年後、ラザフォードはまだ彼らのケースを証明するために管理しました。 ラザフォードに彼は空気イオン化のプロセスを研究し始めたイギリスのキャベンディッシュ研究所、で彼の研究を継続する機会がありました。 ラザフォードの最初の発見は、アルファおよびベータ線でした。

経験ラザフォード

簡単に言うと開口部の周りにそう伝えることができます：1912年に、ラザフォードと彼のアシスタントが彼の有名な実験だった - 鉛の源から放出されるアルファ粒子を。 固定チャネルに沿って移動し、吸収されたリードが登場するものを除くすべての粒子。 箔の薄層上の彼らの狭いストリーム事件。 この行は、紙面に垂直です。 アルファ粒子の経験ラザフォード散乱は、スルーホイルのシートを通過し、それらの粒子は、いわゆるシンチレーションが画面に起因することを証明しました。

この画面は、アルファ粒子によって打たれたときに光る特殊な材料で被覆しました。 層との間の空間 金箔 アルファ粒子が空気中に散在していると、画面には、真空を充填しました。 このようなデバイスは、研究者は粒子が150°の角度で散乱されて観察することができました。

箔はアルファ粒子のビームに対する障害物として使用されていない場合、画面は、シンチレーションの明るい円を形成しました。 しかし、彼らは金箔の障壁ビームを置く直前に、画像が変更されました。 流行は、この円の外側だけでなく、箔の反対側にだけでなく、登場しました。 アルファ粒子の経験ラザフォード散乱は、粒子の大部分が軌跡の顕著な変化なしに箔を通過することを示しました。

しかし、いくつかの粒子はかなり大きな角度で偏向され、さらにはバック投げ。 各10 000が自由に金粒子の層を通過する際に一つだけ箔は10°を超える角度だけずれ - 粒子の一つの例外として角度で偏向されます。

アルファ粒子がずれる理由

原子の構造 - どのような詳細な実績ラザフォードとみなされ、実証済み。 このような位置は、原子が連続教育ではないことを示しています。 粒子の大部分は自由に厚い一つの原子の箔を通過します。 電子の質量よりほぼ8000倍のアルファ粒子の質量ので、後者は、アルファ粒子の軌跡に大きな影響を与えることができませんでした。 これは原子核によって行うことができる - 小サイズの本体は、ほぼ全ての質量および原子の電荷の全てを有しています。 その時、それは重要な突破口イギリスの物理学者でした。 ラザフォードの経験は、原子の内部構造の科学の発展の中で最も重要なステップの1つです。

原子の研究中に得られた他の発見

これらの研究は、原子の正電荷がその核にあることを示す直接的な証拠となりました。 この領域は、その完全性の大きさに比べて非常に小さいスペースを占有しています。 アルファ粒子を散乱この小さなボリュームは非常に低いが登場しました。 アルファ粒子と原子核間の反発力は非常に強力であったため、原子核の近くを通過し、これらの粒子は、パスから鋭い偏差を試験しました。 アルファ粒子の飛散にラザフォードの実験では、アルファ粒子がカーネルに直接取得する可能性を示しました。 しかし、可能性は非常に小さいでしたが、ゼロではありません。

これは、ラザフォードの経験によって証明された事実だけではなかったです。 簡単に言うと原子の構造を研究し、他の重要な発見の数を作った彼の同僚、。 そのアルファを教えるほかに粒子が高速で移動するヘリウムの核です。

科学者は、核が全体積の小さな部分を占めている原子の構造を記述することができました。 彼の実験は、原子のほぼ全体の電荷はそのコア内に集中していることを証明しました。 これは、どちらの場合も、アルファ粒子の偏差と核との衝突の場合に発生した場合。

原子の実験ラザフォードの核モデル

1911年、ラザフォードは、多くの研究の後、彼は惑星と呼ばれ、原子構造のモデルを提案しました。 このモデルによれば、粒子のほぼ全体の質量を含有する原子炉心内部に配置されています。 太陽の周りを惑星がそうであるように電子は、同じように核の周りに移動します。 彼らのうち、いわゆる電子雲を設定します。 アトムもラザフォードの経験として、中性電荷を持っています。

ニールス・ボーアの名前憂慮する科学者の将来における原子の構造。 これは、原子のボーア惑星モデルが困難説明に直面し始めるまでので、ラザフォードの教義を洗練彼でした。 一定の加速度と軌道の原子核の周りに電子が移動すると、遅かれ早かれ、それは原子の核に入らなければなりません。 しかし、ニールス・ボー古典力学の法則が原子内もはや有効であることを証明しないことができました。