Cine a propus modelul nuclear al structurii atomului? Modelul nuclear al structurii atomice și schema sa

Ideea că atomii sunt cele mai mici particule ale materiei a apărut pentru prima oară în vremurile Greciei antice. Totuși, numai la sfârșitul secolului al XVIII-lea, datorită muncii unor oameni de știință precum A. Lavoisier, M.V. Lomonosov și alții, sa dovedit că există atomi. Cu toate acestea, în acel moment, nimeni nu sa întrebat ce structură interioară era. Oamenii de știință au considerat în continuare atomii drept "cărămizi" indivizibile, din care se compune toată materia.

Încercări de a explica structura atomului

Cine a sugerat modelul nuclear al structurii atomului primul dintre toți oamenii de știință? Prima încercare de a crea un model al acestor particule a aparținut lui J. Thomson. Cu toate acestea, este imposibil să o numiți cu succes în sensul complet al cuvântului. La urma urmei, Thomson a crezut că atomul este un sistem sferic și electric neutru. În acest caz, omul de știință a presupus că încărcătura pozitivă este distribuită uniform în volumul acestei sfere, iar în interior este un nucleu încărcat negativ. Toate încercările omului de știință de a explica structura internă a atomului au fost nereușite. Ernest Rutherford este cel care a propus un model nuclear al structurii atomice la câțiva ani după ce Thomson și-a prezentat teoria.

Istoria cercetării

Cu ajutorul unui studiu de electroliză din 1833, Faraday a reușit să stabilească faptul că curentul din soluția de electroliți este un curent de particule sau ioni încărcați. Pe baza acestor studii, a reușit să determine încărcarea ionică minimă. Un alt rol important în dezvoltarea acestei zone în fizică a fost jucat de chimistul rus DI Mendeleyev. El a fost primul care a ridicat întrebarea în cercurile științifice că toți atomii pot avea aceeași natură. Vedem că, înainte de a fi propus pentru prima dată modelul nuclear al structurii atomului Rutherford, un număr mare de experimente la fel de importante au fost efectuate de cei mai mulți cercetători. Ei au avansat teoria atomică a structurii materiei înainte.

Primele experimente

Rutherford este cu adevărat un om de știință strălucit, pentru că descoperirile lui au transformat noțiunea de structură a materiei. În 1911, a reușit să pună un experiment prin care cercetătorii puteau să privească adâncimile misterioase ale atomului, să-și dea seama ce structură internă are. Primele experimente au fost efectuate de către om de știință cu sprijinul altor cercetători, dar rolul principal în descoperire a aparținut la fel Rutherford.

experiment

Folosind surse naturale de radiații radioactive, Rutherford a reușit să construiască un tun care a emis fluxul de particule alfa. Era o cutie din plumb, în ​​interiorul căreia era o substanță radioactivă. În arma a fost un slot, prin care toate particulele alfa au atins ecranul de plumb. Ar putea să zboare numai prin slot. Pe drumul acestei fascicule de particule radioactive erau mai multe ecrane.

Ei au separat particulele care s-au abătut de la direcția dată mai devreme. Un flux de alfa-particule concentrat strict a fost incident pe ținta. Ca țintă, Rutherford folosea o foaie subțire de folie de aur. După ce particulele cad pe foaie, ei continuă mișcarea lor și în cele din urmă a căzut pe ecran luminiscent, care a fost instalat în spatele acestui obiectiv. După contactul cu particule alfa pe ecran au fost înregistrate focare pentru care un om de știință ar putea spune, cât de multe particule sunt deviate de la direcția inițială într-o coliziune cu folie, și care este amploarea acestei abateri.

Diferențe față de experimentele anterioare

Elevii și studenții care sunt interesați de cei care au propus un model nuclear al structurii atomului ar trebui să știe: experimente similare s-au desfășurat în fizică în fața lui Rutherford. Ideea lor principală era să adune cât mai multe informații despre structura atomului posibil din abaterile particulelor de pe traiectoria inițială. Toate aceste studii au condus la acumularea unei anumite cantități de informații în știință, au provocat reflecția asupra structurii interne a celor mai mici particule.

Deja la începutul secolului XX, oamenii de știință știau că atomul conținea electroni care aveau o încărcătură negativă. Dar, printre majoritatea cercetătorilor, opinia a predominat că atomul din interior este mai mult ca o rețea plină cu particule încărcate negativ. Astfel de experimente au permis să obțină o mulțime de informații - de exemplu, pentru a determina dimensiunile geometrice ale atomilor.

Ghicite genial

Rutherford a remarcat că nici unul dintre predecesorii săi nu au încercat să determine dacă particulele alfa se pot abate cu unghiuri foarte mari de la traiectoria sa. Modelul precedent, denumite uneori printre oamenii de știință „prune“ (din moment ce, potrivit acestui model, electronii din atomul distribuite ca stafide într-o budincă), pur și simplu nu a permis existența componentelor solide în cadrul structurii atom. Niciunul dintre oamenii de știință nu a avut grijă să ia în considerare o astfel de opțiune. Cercetătorul pus un student pentru a converti instalației, astfel încât abaterea particule mari fixe și de la calea - tocmai pentru a exclude această posibilitate. Ce a fost surprinzător, și omul de știință, și studentul său, atunci când sa dovedit că unele dintre particule sunt emise la un unghi de 180^despre.

Ce este în interiorul atomului?

Am aflat cine a sugerat modelul nuclear al structurii atomului și care a fost experiența acestui om de știință. La acel moment, experimentul lui Rutherford a fost un progres real. El a fost forțat să concluzioneze că cea mai mare parte a masei din interiorul atomului este conținută într-o substanță foarte densă. Schema modelului nuclear al structurii atomului este extrem de simplă: în interior este un nucleu încărcat pozitiv.

Alte particule, numite electroni, se rotesc în jurul acestui nucleu. Partea rămasă este mai multe ordine de mărime mai puțin densă. Aranjamentul electronilor din interiorul atomului nu este haotic - particulele sunt aranjate în ordinea cresterii energiei. Exploratorii au numit părțile interioare ale atomilor nucleele. Numele pe care omul de știință le-a introdus sunt încă folosite în știință.

Cum să vă pregătiți pentru lecție?

Acei elevi care sunt interesați de cei care au sugerat un model nuclear al structurii atomului pot să aprindă la lecție cu cunoștințe suplimentare. De exemplu, puteți spune cum Rutherford, după o lungă perioadă de timp după experimentele sale, îi plăcea să ofere o analogie pentru descoperirea lui. Țara din Africa de Sud este contrabandă cu arme pentru rebelii, care este închisă în baloturi de bumbac. Cum pot fi determinați vameșii unde se găsesc proviziile periculoase, dacă întregul tren este înfundat cu aceste baloturi? Ofițerul vamal poate începe să tragă la baloturi, unde gloanțele vor ricoce și arma. Rutherford a subliniat că exact așa a făcut descoperirea lui.

Pentru cei care se pregătesc pentru un răspuns pe această temă în lecție, este de dorit să se pregătească răspunsuri la următoarele întrebări:

1. Cine a sugerat modelul nuclear al structurii atomului?

2. Care a fost semnificația experimentului?

3. Diferența dintre modelul nuclear și alte modele.

Semnificația teoriei lui Rutherford

Aceste concluzii radicale, pe care Rutherford le-a făcut din experimentele sale, i-au forțat pe mulți contemporani să se îndoiască de adevărul acestui model. Chiar și Rutherford însuși nu a făcut excepție - el a publicat rezultatele cercetărilor sale la numai doi ani după descoperire. Având ca bază ideile clasice despre modul în care se mișcă microparticulele, el a propus un model planetar nuclear al structurii atomului. În general, atomul are o încărcătură neutră. În jurul nucleului, electronii se mișcă - la fel cum planetele se învârt în jurul soarelui. Această mișcare se datorează forțelor Coulomb. În prezent, modelul lui Rutherford a suferit o rafinare considerabilă, dar descoperirea omului de știință nu își pierde relevanța astăzi.