Блог вчителя фізики та астрономії НВК "ЗОШ І-ІІІ ступенів

неділю, 2 квітня 2017 р.

Ернест Резерфорд. 9 клас

Дослід Е. Резерфорда. Будова атома. 9 клас

Для дослідів учені використали речовину, із якої з великою швидкістю вилітали позитивно заряджені частинки. Отримали вузький пучок а-частинок, який спрямовували на тонку золоту фольгу. Пристрій містив також екран, покритий спеціальною речовиною. Якщо в такий екран улучала а-частинка, то в місці її влучання відбувався слабкий спалах світла. Учені спостерігали спалахи за допомогою мікроскопа і реєстрували попадання в екран кожної а-частинки.У результаті дослідів було з'ясовано, що переважна більшість а-частинок проходить крізь золоту фольгу, причому деякі з них відхиляються від початкової траєкторії. А от приблизно одна з 20000 частинок відскакує назад, начебто натикається на якусь перешкоду у фользі (мал.1).

Останнє виявилось найбільш вражаючим для вчених.Зрозуміло, що Е. Резерфорд не міг бачити внутрішню структуру атома, тому він залучив логіку. Якщо позитивний заряд і маса рівномірно розподілені по всьому об'єму атома (а саме таке уявлення про атом існувало на той час у фізиці), то всі а-частинки повинні пролетіти крізь фольгу, практично не відхиляючись, адже їхня енергія колосальна. Приблизно так буде, якщо з гармати стріляти впритул у копицю сіна або кидати м'ячик через павутиння.Якщо ж позитивний заряд і маса зосереджені у невеликому об'ємі всередині атома, а навколишнім простором є «порожнеча», то бомбардування а-частинками нагадуватиме кидки здалеку тенісним м'ячиком у металеву банку, закріплену на жердині. Тільки в мізерній кількості випадків м'ячик відскочить від банки й повернеться до того, хто кидав, у решті ж спроб він пролетить повз ціль. Як ви бачите, другий варіант значно більше підходить для пояснення результатів експерименту.Логічні розмірковування й дані експериментів практично збігаються, якщо вважати, що вся маса атома зосереджена у важкому позитивно зарядженому ядрі, розмір якого у 100 000 разів менший, ніж розмір самого атома.Тому після зазначених дослідів Резерфорд у 1911 р. висунув ядерну модель будови атома. Згідно з цією моделлю атом складається з позитивно зарядженого ядра, оточеного негативно зарядженими частинками — електронами. При цьому ядро займає лише невеликий об'єм усередині атома, але в ньому зосереджена мало не вся маса атома. Електронна оболонка займає майже весь об'єм атома, але її маса є незначною порівняно з масою атома.