Tko je predložio nuklearni model strukture atoma? Nuklearni model atomske strukture i sheme

Ideja da su atomi najmanji čestice materije, prvi put su se pojavili u doba antičke Grčke. Međutim, samo na kraju 18. stoljeća, zahvaljujući radu takvih znanstvenika kao što su A. Lavoisier, M.V. Lomonosov i neki drugi, dokazano je da atomi postoje. Međutim, tada se nitko nije pitao što je njihova unutarnja struktura. Znanstvenici još uvijek smatraju atome kao nedjeljive "cigle", od kojih se sve tvari sastavljaju.

Pokušava objasniti strukturu atoma

Tko je predložio nuklearni model strukture atoma prvi od svih znanstvenika? Prvi pokušaj stvaranja modela tih čestica pripadao J. Thomsonu. Međutim, nemoguće ga je nazvati uspješnim u punom smislu te riječi. Uostalom, Thomson je smatrao da je atom sferni i električki neutralan sustav. U ovom slučaju, znanstvenik je pretpostavio da se pozitivni naboj distribuira ravnomjerno u volumenu ove sfere, a unutar njega je negativno naplaćena jezgra. Svi pokušaji znanstvenika da objasne unutarnju strukturu atoma bili su neuspješni. Ernest Rutherford je onaj koji je predložio nuklearni model atomske strukture nekoliko godina nakon što je Thomson iznijela svoju teoriju.

Povijest istraživanja

Uz pomoć studije elektrolize 1833. Faraday je uspio utvrditi da je struja u elektrolitskoj otopini struja nabijenih čestica ili iona. Na temelju tih studija, bio je u mogućnosti odrediti minimalni ionski naboj. Druga važna uloga u razvoju ovog područja u fizici imala je ruski kemičar DI Mendeleyev. Upravo je on prvi koji je postavio pitanje u znanstvenim krugovima da svi atomi mogu imati istu prirodu. Vidimo da je prije nego što je nuklearni model strukture atoma Rutherford prvi put bio predložen, veliki broj jednako važnih eksperimenata obavili su najrazličiti znanstvenici. Napredovali su atomističku teoriju strukture materije.

Prvi eksperimenti

Rutherford je doista briljantan znanstvenik, jer su njegova otkrića pretvorila pojam strukture materije. Godine 1911. uspio je postaviti eksperiment, kroz koji bi istraživači mogli pogledati u tajanstvene dubine atoma, dobiti ideju o tome što je njezina unutarnja struktura. Prve pokuse izvodio je znanstvenik uz potporu drugih istraživača, ali glavna uloga u otkriću pripada svejedno na Rutherford.

eksperiment

Koristeći prirodne izvore radioaktivnog zračenja, Rutherford je uspio izgraditi top koji je emitirao alfa čestica. Bila je to kutijica od olova, unutar koje je radioaktivna tvar. U pištolju je bio utor, kroz koji su sve alfa čestice pogodile glavni ekran. Mogli su letjeti samo kroz utor. Na putu ovog zraka radioaktivnih čestica bilo je još nekoliko ekrana.

Odijelili su čestice koje su odstupale od prethodno danog smjera. Na cilj je došlo do strogo fokusiranog alfa-čestica. Kao cilj, Rutherford je koristio tanki list zlatne folije. Nakon što su čestice pala na ovoj ploči, nastavile su se kretati i na kraju srušile na luminescentni zaslon koji je bio instaliran iza ove meta. Nakon dodira s alfa čestica na zaslonu su zabilježene pojave za koje znanstvenik može reći, koliko čestice skrenut s izvornom smjeru u sudaru s folijom, a ono što je veličina tog odstupanja.

Razlike od prethodnih eksperimenata

Učenici i studenti koji su zainteresirani za one koji su predložili nuklearni model strukture atoma trebali bi znati: slični eksperimenti provedeni su u fizici prije Rutherforda. Njihova glavna ideja bila je prikupiti što više podataka o strukturi atoma od odstupanja čestica od originalne putanje. Sve ove studije dovele su do nakupljanja određene količine informacija u znanosti, izazivale su refleksiju unutarnje strukture najmanjih čestica.

Već početkom 20. stoljeća, znanstvenici su znali da atomi sadrže elektrone koji su imali negativan naboj. No, među većina istraživača prevladalo je mišljenje da je atom iznutra sličniji rešetki ispunjenoj negativno nabijenim česticama. Takvi eksperimenti omogućili su puno informacija - na primjer, za određivanje geometrijskih dimenzija atoma.

Izvrsno pogađanje

Rutherford je istaknuo da nijedan od njegovih prethodnika nikada nije pokušao utvrditi mogu li alfa čestice odstupati u vrlo velikim kutovima od njihove putanje. Raniji model, koji se ponekad naziva među znanstvenicima „šljiva” (jer, prema ovom modelu, elektroni u atomu raspoređenih poput grožđica u pudingu), jednostavno ne dopušta postojanje čvrstih komponenti u strukturi atoma. Nitko od znanstvenika nije zanimao takvu mogućnost. Istraživač pitao svog učenika pretvoriti instalacije tako da je fiksna i velike čestice odstupanje od puta - samo kako bi se isključiti tu mogućnost. Kakvo iznenađenje bilo je znanstvenika i njegovog učenika kada se ispostavilo da neke čestice lete pod kutom od 180^oko.

Što je unutar atoma?

Otkrili smo tko je predložio nuklearni model strukture atoma i što je iskustvo ovog znanstvenika. Tada je Rutherfordov eksperiment bio pravi proboj. Bio je prisiljen zaključiti da se najveći dio mase unutar atoma nalazi u vrlo gustijoj tvari. Shema nuklearnog modela strukture atoma je vrlo jednostavna: unutar nje je pozitivno nabijena jezgra.

Druge čestice, zvane elektrone, okreću se oko ove jezgre. Preostali dio je nekoliko redova veličine manje gusta. Raspored elektrona unutar atoma nije kaotičan - čestice su raspoređene redoslijedom povećanja energije. Istraživači nazivaju unutarnje dijelove atoma jezgre. Nazivi koje je znanstvenik predstavio još se koriste u znanosti.

Kako se pripremiti za lekciju?

Oni učenici koji su zainteresirani za one koji su predložili nuklearni model strukture atoma, mogu bljesnuti na lekciji s dodatnim znanjem. Na primjer, možete reći kako je Rutherford, nakon dugo vremena nakon njegovih eksperimenata, volio dati analogiju za svoje otkriće. Južnoafrička zemlja je krijumčarena oružjem za pobunjenike, koja je zatvorena u bocama od pamuka. Kako carinski službenici mogu odrediti gdje se nalazi opasna pomagala, ako je cijeli vlak začepljen ovim balama? Carinski službenik može početi pucati na balama, i gdje će se metke odletjeti i tu je oružje. Rutherford je naglasio kako je to točno ono što je njegovo otkriće napravljeno.

Za one koji se pripremaju za odgovor na ovu temu u lekciji, poželjno je pripremiti odgovore na sljedeća pitanja:

1. Tko je predložio nuklearni model strukture atoma?

2. Kakvo je značenje eksperimenta?

3. Razlika između nuklearnog modela i ostalih modela.

Značaj Rutherfordove teorije

Ti radikalni zaključci, koji je Rutherford napravio iz njegovih eksperimenata, prisilili su mnoge svoje suvremenike na sumnju u istinu ovog modela. Čak niti sam Rutherford nije bio izuzetak - objavio je rezultate svojih istraživanja tek dvije godine nakon otkrića. Uzimajući u obzir klasične ideje o tome kako se mikročestica kreće, predložio je nuklearni planetarni model strukture atoma. Općenito, atom ima neutralnu naboj. Oko jezgre, elektroni se kreću - baš kao što se planeti vrte oko sunca. Ovo je pokret zbog Coulombovih snaga. Trenutačno, model Rutherforda prošao je znatno usavršavanje, ali otkriće znanstvenika ne gubi svoju važnost danas.