Строение атома

Экран располагался под разными углами к первоначальному направлению движения α-частиц, и каждый раз подсчитывалось число частиц, рассеивавшихся на тот или иной угол. Выяснилось, что большинство частиц свободно проходили сквозь фольгу, испытывая лишь незначительные отклонения. Однако в некоторых очень редких случаях наблюдалось рассеяние α-частиц на большие углы (от 90 до 180°) (рис. 135). Это случалось примерно в одном из 20 000 наблюдений. Не случайно Резерфорд в своём дневнике писал: «Это было почти столь же невероятно, как если бы вы выстрелили 15-дюймовым снарядом в кусок тонкой бумаги, а снаряд возвратился бы к вам и нанёс вам удар».

Рис. 135

4. Анализируя результаты многочисленных экспериментов, Резерфорд пришёл к выводу, что отражение α-частиц обусловлено их отталкиванием положительно заряженными частицами, массы которых соизмеримы с массой α-частицы. Масса электрона примерно в 8000 раз меньше массы α-частицы, поэтому электроны, входящие в состав атома, не могли существенным образом изменить направление движения α-частицы.

Опыты Резерфорда позволили также оценить размеры атомного ядра. Оказалось, что ядро имеет диаметр порядка 10^-14 — 10^-15 м, т. е. в десятки и сотни тысяч раз меньше диаметра атома.

Таким образом, в результате экспериментов по рассеянию α-частиц была доказана несостоятельность модели атома Томсона.

Дальнейшие исследования Резерфорда и его учеников позволили установить, что заряд атомного ядра q_ядра равен произведению порядкового номера Z элемента в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева и заряда электрона е:

q_ядра = Ze.

Так, например, порядковый номер углерода С — 6. Это означает, что в его атоме шесть электронов, а заряд ядра равен по модулю шестикратному заряду электрона.

Вопросы для самопроверки

1. Что собой представляет модель атома Томсона?

2. Какова модель атома Резерфорда?

3. Результаты каких опытов явились обоснованием планетарной модели атома?

4. Каковы размеры атома и атомного ядра?

5. Чему равен заряд атомного ядра?

<<< К началу