Experimentul cu folia de aur al lui Rutherford

Acesta este un citat al unui fizician ca un comentariu la unul dintre rezultatele sale experimentale, el a spus despre experimentul său că a spus că este ca și cum ai trage un foc de 15…inch într-un proiectil de 15 inch spre o bucată de hârtie de șervețel, iar acesta se întoarce și te lovește, așa că haideți să vorbim despre experimentul său și despre ceea ce făcea Rutherford, la acea vreme, făcuse multe cercetări despre radioactivitate, era prieten cu Marie Curie și cu soțul ei, Pierre, și făcuse o mulțime de studii pentru a vedea ce se întâmplă. diferite tipuri de reactivitate și, mai ales, era curios în legătură cu particulele alfa Apple asari, care nu știau ce sunt, dar acum știm că sunt nuclee de heliu 2 plus, ceea ce înseamnă că avem doi protoni în nucleu. este heliu și are, de asemenea, doi neutroni și nu are electroni și astfel are o sarcină de doi plus, așa că fratele Fer a luat o bucată de radiu și a pus-o într-o cutie de plumb, iar cutia de plumb avea o mică gaură pe o parte, astfel încât particulele radioactive să poată ieși din ea. din acea gaură în direcția pe care o dorea și apoi a aruncat particulele alfa spre o bucată de folie de aur, o bucată foarte subțire de folie de aur și era curios să vadă dacă poate învăța câte ceva despre structura atomului folosind acest experiment. particulele alfa sunt gloanțele care ies din pistolul nostru de particule alfa, iar folia de aur este hârtia noastră de țesut și avem aceste particule alfa destul de rapide și masive pe care le tragem în ea, dar de ce se aștepta Rutherford să se întâmple așa ceva aici, nu este neapărat clar, cel puțin pentru mine, de ce am crede că aceste particule alfa vor trece direct prin folia de aur, așa că ceea ce făcea fratele Freed, la vremea respectivă, era să testeze modelul budincii de prune. un alt fizician tocmai descoperise electronii, așa că știam că atomul… atomul avea în el particule mici, foarte mici. Știam că aveau mai puțin de 1% din masa unui atom de hidrogen, deci mult mai mici decât un atom, și știam că erau încărcate negativ. și, pe baza rezultatelor sale experimentale, JJ Thompson știa că electronii există și a propus, pe baza rezultatelor sale, că un atom arată ca o budincă de prune, iar dacă nu știți ce este o budincă de prune. nu sunteți britanic sau pur și simplu nu vă place murdăria, vă puteți imagina că arată ca o prăjitură cu ciocolată cu fulgi de ciocolată, deci avem aceste mici particule încărcate negativ care sunt blocate în interiorul atomului, dar cea mai mare parte a atomului este alcătuită dintr-o supă încărcată pozitiv, iar acest lucru se datorează în principal faptului că atomul în general trebuie să fie neutru, oamenii de știință știau că atomii sunt neutri, deci trebuia să existe ceva care să anuleze sarcina negativă a electronului. Puteți folosi ecuații de fizică pentru a analiza câmpul electric generat de această supă încărcată pozitiv și se pare că acest câmp este foarte slab, deoarece sarcinile sunt împrăștiate peste tot în atom, așa că el credea că toate particulele vor trece direct prin el și, ocazional, una dintre ele ar putea fi puțin îndoită, deoarece avem un atom cu încărcătură pozitivă, um, în funcție de locul prin care trec particulele alfa. Cred că am început cu un spoiler pentru că știm că nu a obținut ceea ce se aștepta, deci ce a văzut Rutherford mai exact? A tras cu particulele alfa în hârtia de țesut și a văzut că majoritatea particulelor trec drept, așa cum se aștepta. De fapt, a văzut aproape toate particulele trecând drept, a văzut câteva dintre ele fiind deviate puțin, astfel încât au fost deviate de la traiectoria lor cu aproximativ 1 grad, deci abia suficient pentru a putea fi văzute. Dacă nu ar fi fost un chimist curios, am fi crezut acum că așa arată un atom, dar din fericire Rutherford a fost un chimist foarte minuțios și s-a gândit că ar putea fi interesant să detecteze dacă particulele nu vin doar de aici. Nu a pus doar un ecran detector aici, ci a pus un ecran detector care se înconjoară în jurul lui, ceea ce înseamnă că se înconjoară aproape în întregime, lăsând suficient spațiu pentru ca particulele alfa să intre și a fost foarte atent aici, pentru că nu se aștepta să vadă ceva chiar aici, sau aici, sau oriunde, în afară de aici, dar s-a dovedit că pentru fiecare 1 la 1 din 20,000 de particule alfa sau un număr micuț și nebunesc de genul ăsta pentru fiecare 1 la 20,000 de particule alfa, el a văzut că particulele au lovit folia de aur și au ricoșat înapoi și asta e o nebunie, exact ceea ce nu te aștepți când lovești o bucată de hârtie cu un glonț, așa că primul lucru pe care l-a făcut nu a fost să spună „hmm, asta e o nebunie, vrem doar să știm ce preț are aici”, sunt destul de sigur că primul lucru pe care l-a făcut a fost „asta e ciudat” și apoi, probabil, și-a verificat rezultatele experimentale și a încercat să le repete și a verificat totul pentru a se asigura că nimic nu merge prost și s-a dovedit că da, ceva se întâmpla cu adevărat aici și 20,000 de particule alfa era reală, ceea ce însemna că aveam nevoie de un nou model atomic. Trebuia să explicăm cumva că o fracțiune minusculă de particule alfa era respinsă.și știa că trebuie să fie mic, pentru că nu prea multe particule alfa interacționau cu el, deoarece majoritatea treceau direct prin el știa că trebuie să fie masiv și încărcat pozitiv, deoarece electronii sunt foarte mici și majoritatea particulelor treceau direct prin el, așa că, indiferent cu ce interacționau aceste particule, trebuia să fie foarte mic, dar foarte greu, ceea ce le făcea să ricoșeze înapoi, așa că a creat un nou model al atomului care să includă aceste cerințe și a spus că trebuie să existe ceva cu aceste proprietăți, pe care acum îl numim nucleu. și este foarte mic, de fapt, a reușit să calculeze exact exact a reușit să calculeze cu aproximație cât de mare este, pe baza numărului de particule alfa care l-au lovit și a spus că are aproximativ 110.000/10.000 din volumul atomului și apoi ce altceva mai avem, știm că avem acest nucleu, care este încărcat pozitiv, mic și masiv, apoi avem electronii și apoi ce face restul atomului, pe baza acestor date, ceea ce înseamnă că cea mai mare parte a atomului este, de fapt, spațiu gol, deoarece electronii sunt foarte mici, iar nucleul ocupă doar o zecime din volumul atomului.miiime din rază, restul spațiului este doar nimic, ceea ce este o nebunie, așa că, pe baza acestui model special creat de Rutherford, a reușit să explice rezultatele sale, a reușit să explice că majoritatea particulelor alfa trec direct prin el, iar din când în când, o particulă alfa se apropie foarte mult de nucleu și este deviată puțin și, mai rar, o particulă alfa poate lovi direct un nucleu și apoi este respinsă, deoarece nucleul este foarte greu și, fiind încărcat pozitiv, respinge particulele alfa. Rutherford a numit acest model special sau noi îl numim acum, nu sunt sigur care, de fapt, l-a numit modelul nuclear. Acesta arată destul de asemănător cu imaginea modernă a atomului la care se gândesc cei mai mulți oameni. Există o mulțime de întrebări la care încă nu s-a răspuns, cum ar fi: ce fac mai exact electronii sau unde sunt electronii, dar pentru că Rutherford a propus un nou model, alți oameni de știință au reușit să creeze noi experimente pentru a-l testa și nu după mult timp am avut o imagine destul de bună a ceea ce se întâmplă la nivelul atomului.