Главная >> Физика 11 класс. Генденштейн. Дик

§ 29. Строение атома

Опыт Резерфорда

Модель атома Томсона

Слово «атом» в переводе с греческого означает «неделимый». И долгое время учёные действительно считали атом мельчайшей частицей вещества.

Однако когда английский физик Дж. Томсон в конце 19-го века открыл электрон, у многих учёных появились серьёзные сомнения в неделимости атома. Дело в том, что масса электрона оказалась примерно в 2 тысячи раз меньше массы самого лёгкого из атомов, а это означало, что электрон каким-то образом входит в состав атома.

Первую модель атома предложил сам Томсон. Согласно его предположению, атом представляет собой положительно заряженный шар диаметром около 10^-10 м, внутри которого, подобно изюминкам в кексе, находятся отрицательно заряженные электроны (рис. 29.1).

Идея опыта Резерфорда

Английский физик Э. Резерфорд догадался, как можно проверить на опыте справедливость предложенной Томсоном модели атома. Для этого он решил бомбардировать атомы быстрыми заряженными частицами и наблюдать, как отклоняются эти частицы в результате их столкновений с атомами.

К тому времени быстрые заряженные частицы уже имелись в распоряжении учёных: это были так называемые α-частицы¹, заряд которых положителен и в 2 раза больше модуля заряда электрона, а масса примерно в 4 раза больше массы атома водорода, то есть почти в 8 тысяч раз больше массы электрона, α-частицы вылетают со скоростью около 20 000 км/с при самопроизвольных распадах некоторых атомных ядер.

¹ В дальнейшем выяснилось, что α-частицы — это ядра атомов гелия.

Если бы модель Томсона соответствовала действительности, очень массивные (по сравнению с электронами) и очень быстрые а-частицы должны были бы пролетать сквозь «атомы- кексы» с «изюминками-электронами», почти не замечая препятствия.

Схема опыта Резерфорда

На рисунке 29.2 изображена схема опыта, поставленного Резерфордом в 1911 году.

Небольшой образец радиоактивного вещества (радия) помещался в свинцовый блок, из которого α-частицы могли выходить только очень узким пучком (все другие α-частицы поглощались свинцом).

На пути пучка α-частиц помещали тонкую фольгу, а за ней — экран. На экране в месте попадания α-частицы появлялась светящаяся точка. Наблюдая экран в микроскоп, можно было определить, как отклоняются α-частицы при взаимодействии с атомами металла в фольге.

Окончание >>>