Модели атомов. Опыт Резерфорда

Модели атомов. Опыт Резерфорда.

Проверка домашнего материала: Как назвали способность атомов некоторых химических элементов к самопроизвольному излучению? Как были названы частицы, входящие в состав радиоактивного излучения? Что представляют собой эти частицы? О чём свидетельствовало явление радиоактивности? Расскажите, как проводился опыт Резерфорда, схема которого изображена на рис.136, стр181. Что выяснилось в результате этого опыта?

1903г. Джозеф Томсон предложил одну из первых модель строения атома.

Модель Томсона нуждалась в экспериментальной проверке. Важно было проверить, действительно ли положительный заряд распределён по всему объёму атома с постоянной плотностью. В 1911г. Эрнест Резерфорд совместно со своими сотрудниками провёл ряд опытов по исследованию состава и строения атомов.

Идея опыта Резерфорда: Зондировать атом альфа–частицами. Альфа-частицы возникают при распаде радия. Масса альфа-частицы в 8000 раз больше массы электрона. Электрический заряд альфа-частицы в 2 раза больше заряда электрона. Скорость альфа-частицы около 15 000 км/с. Альфа-частицы является ядром атома гелия.

Схема экспериментальной установки Резерфорда. Вся установка помещается в вакуум.

В ходе эксперимента обнаружили: 1. В отсутствии фольги – на экране появлялся светлый кружок напротив канала с радиоактивным веществом. 2. Когда на пути пучка альфа-частиц поместили фольгу, площадь пятна на экране увеличилась. 3. Помещая экран сверху и снизу установки, Резерфорд обнаружил, что небольшое число альфа-частиц отклонилось на углы около 900. 4. Единичные частицы были отброшены назад.

Противоречие модели Томсона с экспериментом: 1. Так как масса электронов мала, они не могут заметно изменить траекторию движения альфа-частиц. 2. Заметное рассеивание альфа-частиц может вызвать только положительная часть атома и лишь в том случае, если она сконцентрирована в очень малом объёме.

Выводы из опыта по рассеиванию альфа-частиц Резерфорда: 1. Существует атомное ядро, т.е. тело малых размеров, в котором сконцентрирована почти вся масса атома и весь положительный заряд. 2. В ядре сконцентрирована почти вся масса атома. 3. Вокруг ядра по замкнутым орбитам вращаются отрицательные частицы- электроны. 4. отрицательный заряд всех электронов распределён по всему объёму атома.

Процесс прохождения альфа-частиц сквозь атомы фольги в опыте Резерфорда с точки зрения ядерной модели. На этом рисунке показано, как меняется траектория полёта альфа-частиц в зависимости от расстояния от ядра атома.

Недостаток планетарной модели атома: Нельзя объяснить факт существования атома; Нельзя объяснить устойчивость атома.

Вопросы на закрепление: 1. В чём заключается сущность модели Томсона? 2. В чём заключалась идея опыта Резерфорда? 3. Объясните по схеме опыт Резерфорда по рассеиванию альфа-частиц. (Схема экспериментальной установки Резерфорда.) 4. Объясните причину рассеивания альфа-частиц атомами вещества. 5. В чём сущность планетарной модели атома?