Rutherfords Goldfolienexperiment

Dies ist ein Zitat eines Physikers als Kommentar zu einem seiner experimentellen Ergebnisse, er sagte über sein Experiment, es sei, als ob man eine 15-Rutherford forschte zu dieser Zeit intensiv auf dem Gebiet der Radioaktivität, er war mit Marie Curie und ihrem Mann Pierre befreundet, und er hatte viele Studien über die verschiedenen Arten von Reaktivität durchgeführt. Er hatte viele Studien über die verschiedenen Arten von Reaktivität durchgeführt und war besonders neugierig auf die Apple-Asari-Alpha-Teilchen, von denen er damals nicht wusste, was sie sind, aber heute wissen wir, dass es sich um Helium-2-plus-Kerne handelt, d.h. wir haben zwei Protonen im Kern, da es sich um Helium handelt. Das heißt, wir haben zwei Protonen im Kern, da es Helium ist, und es hat auch zwei Neutronen und es hat keine Elektronen, also hat es eine Zwei-Plus-Ladung, und Bruder Fer nahm ein Stück Radium und steckte es in einen Bleikasten, der auf einer Seite ein kleines Loch hatte, so dass die radioaktiven elf Teilchen aus diesem Loch in die von ihm gewünschte Richtung herauskommen konnten. Dann schoss er die Alphateilchen auf ein Stück Goldfolie, ein sehr dünnes Stück Goldfolie, und er war neugierig zu sehen, ob er durch dieses Experiment etwas über die Struktur des Atoms lernen konnte. Wenn wir uns also unser Zitat ansehen, würden wir sagen, dass unsere Alphateilchen hier die Kugeln sind, die aus unserer Alphateilchenpistole kommen, und die Goldfolie ist unser Seidenpapier, und wir haben diese ziemlich schnellen und massiven Alphateilchen, die wir darauf schießen, aber warum hat Rutherford erwartet, dass das hier passiert, es ist nicht notwendigerweise klar, zumindest für mich, warum man denkt, dass diese Alphateilchen einfach durch die fette Folie hindurchgehen würden, also was Bruder Freed zu der Zeit tat, war, dass er das Plumpuddingmodell testete, also ist das ziemlich früh in der Geschichte, wo wir als Wissenschaftler damals wussten, dass JJ Thompson ein anderer Physiker hatte gerade Elektronen entdeckt, also wussten wir, dass das Atom, das Atom etwas hatte, das diese Partikel in sich hatte, die klein waren, die wirklich klein waren, wir wussten, dass es weniger als 1% der Masse eines Wasserstoffatoms gab, also viel kleiner als ein Atom, und wir wussten, dass sie negativ geladen waren, also nenne ich sie JJ Thompson wusste also, dass es Elektronen gibt, basierend auf seinen experimentellen Ergebnissen, und er schlug vor, dass ein Atom wie ein Plumpudding aussieht, und wenn Sie nicht wissen, was ein Plumpudding ist, weil Sie vielleicht kein Brite sind Wenn Sie nicht wissen, was ein Plumpudding ist, weil Sie vielleicht kein Brite sind oder einfach keinen Dreck mögen, können Sie sich auch vorstellen, dass es wie ein Schokoladenkeks aussieht. Wir haben also diese kleinen negativ geladenen Teilchen, die im Inneren des Atoms stecken, aber der größte Teil des Atoms besteht aus einer positiv geladenen Suppe, und das lag vor allem daran, dass das Atom insgesamt neutral sein muss, denn die Wissenschaftler wussten, dass Atome neutral sind. Man kann physikalische Gleichungen verwenden, um das elektrische Feld zu betrachten, das durch diese positiv geladene Suppe erzeugt wird, und es stellt sich heraus, dass das Feld sehr schwach ist, weil die Ladungen über das ganze Atom verteilt sind, und so dachte er, dass alle Teilchen gerade durchgehen würden, und gelegentlich könnte eines von ihnen ein wenig gebogen werden, da wir ein positiv geladenes Suppenatom haben. Er dachte, dass man vielleicht eine kleine Ablenkung sehen könnte, aber meistens sollten sie gerade durchgehen und ich denke, wir haben mit einem Spoiler angefangen, weil wir wissen, dass er nicht ganz das bekommen hat, was er erwartet hat. Also, was genau hat Rutherford gesehen? Nun, er hat seine Alphateilchen auf sein Seidenpapier geschossen und er sah, dass die meisten Teilchen gerade durchgingen, genau wie er es erwartet hatte, in der Tat sah er fast alle Teilchen gerade durchgehen. Wenn er nicht ein neugieriger Chemiker gewesen wäre, würden wir vielleicht immer noch denken, dass ein Atom so aussieht, aber glücklicherweise war Rutherford ein sehr gründlicher Chemiker und er dachte auch, dass es interessant sein könnte, zu erkennen, ob Teilchen nicht nur hierher kamen. Er stellte nicht nur einen Detektorschirm hier auf, er stellte einen Detektorschirm auf, der den ganzen Weg rundherum ging, also fast den ganzen Weg rundherum, was genug Platz für die Alphateilchen bot, um hineinzugehen, und er war hier wirklich vorsichtig, weil er wirklich nicht erwartete, irgendetwas genau hier oder hier oder wirklich irgendwo außer hier zu sehen, aber es stellte sich heraus, dass für jedes von eins zu 20,000 Alphateilchen oder irgendeine verrückte winzige Zahl wie diese für jedes von 20,Das ist genau das, was man nicht erwartet, wenn man ein Stück Seidenpapier mit einer Kugel trifft. Das erste, was er also tat, war, glaube ich, nicht zu sagen: „Hmm, das ist wirklich verrückt, wir wollen nur wissen, wie hoch der Preis ist“. Ich bin mir ziemlich sicher, dass das erste, was er tat, war: „Das ist seltsam“,000 Alphateilchen real war, was also bedeutete, dass wir ein neues Atommodell brauchten, dass wir irgendwie erklären mussten, dass ein winziger Teil der Alphateilchen zurückgeschleudert wurde, und wie er das tat, er wusste, dass es etwas im Atom gab, das winzig massiv und positiv geladen war, und er wusste, dass das etwas sein musste, das dieEr wusste, dass etwas im Atom winzig, massiv und positiv geladen sein musste, weil nicht viele Alphateilchen mit ihm wechselwirkten, weil die meisten von ihnen direkt hindurchgingen. Er wusste, dass es massiv und positiv geladen sein musste, weil die Elektronen sehr klein sind und die meisten Teilchen direkt hindurchgingen, so dass das, womit diese Teilchen wechselwirken, sehr klein, aber sehr schwer sein musste, weshalb sie direkt zurückprallten. Und der ist wirklich winzig. Er konnte sogar genau berechnen, wie groß er war, basierend darauf, wie viele Alphateilchen auf ihn trafen, und er sagte, dass er ungefähr 110 Tausend Zehntausendstel des Volumens des Atoms ausmachte. Und was haben wir sonst noch? Wir wissen, dass wir diesen Kern haben, der positiv geladen und winzig und massiv ist, und dann haben wir auch unsere Elektronen, und was macht der Rest des Atoms?Tausendstel des Radius einnimmt, ist der Rest des Raumes einfach nichts, was ziemlich verrückt ist. Auf der Grundlage dieses speziellen Modells, das Rutherford entwickelt hat, konnte er als Nächstes seine Ergebnisse erklären, dass die meisten Alphateilchen einfach hindurchgingen, und hin und wieder kam ein Alphateilchen dem Kern sehr nahe, und dann wurde es ein wenig abgelenkt, und noch seltener traf ein Alphateilchen einen Kern direkt, und dann prallte es ab, weil der Kern superschwer und positiv geladen ist, so dass er das positiv geladene Alphateilchen abstieß. Rutherford nannte dieses Modell, oder wir nennen es jetzt, ich bin mir nicht sicher, welches, er nannte es das Kernmodell, das dem modernen Bild des Atoms, an das die meisten Leute denken, ziemlich ähnlich sieht. Es gibt eine Menge Fragen, die hier noch nicht beantwortet sind, wie z.B. was genau die Elektronen tun oder wo sie sind, wo die Elektronen sind, aber weil Rutherford ein neues Modell vorschlug, waren andere Wissenschaftler in der Lage, neue Experimente zu entwerfen, um es zu testen, und nicht sehr lange danach hatten wir ein ziemlich gutes Bild davon, was auf der Ebene des Atoms vor sich ging