Rutherfordův pokus se zlatou fólií

to je citát fyzika, který komentuje jeden ze svých experimentálních výsledků, když o svém pokusu říká, že je to, jako byste vystřelili z 15-ti nábojů.palcovou střelu na kus hedvábného papíru a ta se vrátí a zasáhne vás, takže si promluvme o jeho experimentu a o tom, co dělal Rutherford v té době hodně zkoumal radioaktivitu, přátelil se s Marií Curie a jejím manželem Pierrem a provedl mnoho studií, ve kterých se zabýval radioaktivitou. na různé druhy reaktivity a konkrétně se v té době zajímal o částice alfa Apple asari, což jsou vlastně v té době nevěděla, co to je, ale nyní víme, že jsou to jádra helia 2 plus, takže to znamená, že máme dva protony v jádře, protože je to helium, a má také dva neutrony a nemá žádné elektrony, a proto má náboj 2 plus, takže bratr fer udělal to, že vzal kousek radia a dal ho do olověné krabičky a ta olověná krabička měla na jedné straně malou dírku, aby radioaktivní částice elfů mohly vyletět z a pak vystřelil částice alfa na kousek zlaté fólie, velmi tenký kousek zlaté fólie, a byl zvědavý, jestli se pomocí tohoto experimentu dozví něco o struktuře atomu, takže když se podíváme zpět na naši citaci, řekli bychom, že naše částice alfa částice alfa jsou kulky, které vycházejí z naší pistole na alfa částice, a zlatá fólie je náš hedvábný papír a my máme tyto docela rychlé a masivní částice alfa, které na něj střílíme, ale proč Rutherford očekával, že se to stane, není to nutně jasné, alespoň pro mě, proč byste si mysleli, že tyto částice alfa prostě projdou přímo skrz tučnou fólii, takže to, co bratr Freed v té době dělal, bylo, že testoval model švestkového pudinku, takže to je docela brzy v historii, kdy jsme jako vědci už tehdy věděli, že JJ Thompson jiný fyzik právě objevil elektrony, takže jsme věděli, že atom má něco, co má tyto částice, které jsou malé, které jsou opravdu malé, věděli jsme, že jsou menší než 1 % hmotnosti atomu vodíku, takže mnohem menší než atom a věděli jsme, že jsou záporně nabité, takže jsem budeme jim říkat elektrony, protože teď známe jejich elektrony, a tak JJ Thompson na základě svých experimentálních výsledků věděl, že elektrony existují, a na základě svých výsledků navrhl, že atom vypadá nějak jako švestkový pudink, a pokud nevíte, co je švestkový pudink, protože jste možná Britové nebo prostě nemáte rádi špínu, můžete si také představit, že to vypadá jako čokoládová sušenka, takže máme tyto malé záporně nabité částice, které jsou přilepené uvnitř atomu, ale většina atomu je tvořena kladně nabitou polévkou, a to hlavně proto, že atom celkově musí být neutrální, vědci věděli, že atomy jsou neutrální, takže tam musí být něco, co zruší záporný náboj elektronu, takže protože Rutherford vycházel z toho, jak vypadají atomy zlata, mohl vlastně udělat matematické předpovědi toho, jak vypadají atomy zlata. a předpověděl, že částice alfa projdou přímo skrz, můžete použít fyzikální rovnice, abyste se podívali na elektrické pole, které je generováno touto kladně nabitou polévkou, a ukázalo se, že pole, protože náboje jsou rozprostřeny po celém atomu, je velmi slabé, a tak si myslel, že se stane, že všechny částice prostě projdou přímo skrz a občas se některá z nich může trochu ohnout, protože máme kladně nabitý polévkový atom, um, v závislosti na tom, kde částice alfa projde, myslel si, že byste mohli vidět trochu ale většinou by měly projít rovně a myslím, že jsme začali se spoilerem, protože víme, že nedostal to, co očekával, takže co přesně Rutherford viděl, no, vystřelil částice alfa na svůj hedvábný papír a viděl, že většina částic prochází rovně, přesně jak očekával, ve skutečnosti viděl, že téměř všechny částice procházejí rovně, viděl, že pár z nich bylo trochu vychýlených, takže se vychýlily ze své dráhy možná o 1 stupeň, takže sotva tolik, aby to bylo vidět, a víte, kdyby nebyl zvědavý chemik, možná bychom to pořád ještě teď mysleli, že takhle vypadá atom, ale naštěstí byl Rutherford velmi důkladný chemik a také ho napadlo, že by mohlo být zajímavé zjistit, jestli částice nepřicházejí jenom sem, nedal sem jenom stínítko detektoru, ale dal stínítko detektoru, které šlo po celém obvodu, takže po celém obvodu, téměř po celém obvodu, což dávalo dostatek prostoru, aby částice alfa mohly proniknout dovnitř, a byl tady opravdu opatrný, protože opravdu nečekal, že uvidí něco přímo tady nebo tady nebo opravdu kdekoli, kromě tady, ale ukázalo se, že na každou jednu z 20. Takhle to vypadá,000 částic alfa nebo nějakého takového šíleně malého čísla pro každou jednu z 20,000 částic alfa viděl, jak částice dopadají na zlatou fólii a odrážejí se zpět, a to je šílené, že ano, to je přesně to, co nečekáte, když zasáhnete kus hedvábného papíru střelou, takže první věc, kterou udělal, myslím, že neřekl hmm, to je opravdu šílené, prostě chceme vědět, jaká je tady cena, jsem si docela jistý, že první věc, kterou udělal, byla, že to je divné, a pak pravděpodobně zkontroloval výsledky svého experimentu a zkusil to zopakovat a zkontroloval všechno, aby se ujistil, že se nic neděje špatně, a ukázalo se, že ano, něco se skutečně děje tahle a 20,000 částic alfa bylo skutečné, takže co to znamenalo, že jsme potřebovali nový atomový model, museli jsme nějak vysvětlit, že se malá část částic alfa odráží zpět, takže jak to udělal, věděl, že v atomu je něco, co je malinké, masivní a pozitivně-nabitý a věděl, že to musí být maličké, protože s tím neinteraguje příliš mnoho částic alfa, protože většina z nich prochází přímo skrz věděl, že to musí být masivní a kladně nabité, protože elektrony jsou opravdu malé a většina částic prochází přímo skrz, takže to, s čím tyto částice interagují, musí být velmi malé, ale opravdu těžké, což je způsob, jak se odrážejí zpět, takže vytvořil nový model atomu, který zahrnoval tyto požadavky, a řekl, že tam musí být něco s těmito vlastnostmi, čemu nyní říkáme jádro. a to je opravdu maličké, ve skutečnosti byl schopen přesně vypočítat, jak je přibližně velké, na základě toho, kolik částic alfa na něj dopadlo, a řekl, že je to přibližně 110 tisíc desetitisícina objemu atomu, a pak, co ještě máme, víme, že máme toto jádro, které je kladně nabité a maličké a hmotné, a pak máme také naše elektrony a co dělá zbytek atomu, na základě toho všeho to znamená, že většina atomu je vlastně prázdný prostor, protože elektrony jsou opravdu malé a jádro zabírá jen jednu desetitisícinu objemu atomu.tisícinu poloměru, zbytek toho prostoru je prostě nic, což je docela šílené, takže na základě tohoto konkrétního modelu, který Rutherford vytvořil, mohl příště vysvětlit své výsledky, byl schopen vysvětlit, že většina částic alfa prostě prošla skrz a pak se tu a tam nějaká částice alfa dostane opravdu blízko k jádru a pak se trochu vychýlí a ještě vzácněji může částice alfa zasáhnout jádro přímo a pak se odrazí, protože jádro je super těžké a protože je kladně nabité, tak se odpuzuje od jádra. kladně nabitá částice alfa Rutherford nazval tento konkrétní model, nebo my mu teď říkáme, nejsem si jistý, který, vlastně ho nazval jaderný model, který vlastně vypadá dost podobně jako moderní obraz atomu, který si většina lidí myslí, že je tu spousta otázek, které stále nejsou zodpovězeny, jako co přesně dělají elektrony nebo kde jsou, kde jsou elektrony, ale protože Rutherford navrhl nový model, ostatní vědci byli schopni navrhnout nové experimenty, aby ho otestovali, a ne příliš dlouho poté jsme měli docela dobrý obraz toho, co se děje na úrovni atomu