La atommodelo de Rutherford

La atommodelo de Rutherford

Post la konato La atommodelo de Thomson, kiu konsideris elektronojn esti en pozitive ŝargita medio, pli progresinta modelo konata kiel Rutherford-atoma modelo. La scienculo respondeca pri ĉi tiu nova antaŭeniĝo por scienco estis Ernest Rutherford. Li naskiĝis la 20-an de aŭgusto 1871 kaj mortis la 19-an de oktobro 1937. Dum sia vivo li faris grandajn kontribuojn al kemio kaj la mondo de scienco ĝenerale.

Tial ni dediĉos ĉi tiun artikolon por rakonti al vi ĉion, kion vi bezonas scii pri la atoma modelo de Rutherford.

Ora Folia Eksperimento

Ora folia ŝablono

La malnova thomson-modelo diris, ke la elektronoj estas en pozitive ŝargita medio. En 1909 Ernest Rutherford, akompanata de du helpantoj nomataj Geiger kaj Marsden, faris studon konatan kiel la eksperimento de Ora Folio, kie ili povis kontroli tion La konata "sekvinberka pudingo" de Thomson eraris. Kaj estas, ke ĉi tiu nova eksperimento povis montri, ke la atomo havis strukturon kun forta pozitiva ŝarĝo. Ĉi tiu eksperimento aŭ povus helpi restarigi iujn konkludojn, kiuj finis esti prezentitaj kiel la atoma modelo de Rutherford en 1911.

La eksperimento konata kiel Folio de Oro ne estis unika sed ili efektivigis inter 1909 kaj 1913. Por tio ili uzis la fizikaj laboratorioj de la Universitato de Manĉestro. Ĉi tiuj eksperimentoj gravegis, ĉar novaj konkludoj povus esti establitaj el iliaj rezultoj, kiuj kondukis al revolucia atoma modelo.

Ĉi tiu eksperimento konsistis el jeno: maldika ora folio dika nur 100nm dika devis esti bombardita per granda kvanto de alfa-eroj. Ĉi tiuj alfa-partikloj estis kaj jonoj. Tio estas atomoj, kiuj ne havas elektronojn, do ili havis nur protonojn kaj neŭtronojn. Havante neŭtronojn kaj protonojn, la totala ŝargo de la atomo estis pozitiva. Ĉi tiu eksperimento ĉefe celis konfirmi ĉu la Thomson-modelo estis ĝusta. Se ĉi tiu modelo pravis, la alfa-partikloj devis trairi la orajn atomojn en rekta linio.

Por studi la deflankiĝon kaŭzitan de alfa-partikloj, fluoreska zinka sulfida filtrilo devis esti metita ĉirkaŭ la fajna ora folio. La rezulto de ĉi tiu eksperimento estas, ke oni konstatis, ke iuj eroj povis trairi la orajn atomojn de la folio en rekta linio. Tamen iuj el ĉi tiuj alfa-eroj estis deviigitaj en hazardaj direktoj.

Konkludoj de la eksperimento de Ora Folio

Eksperimentoj

Konsiderante ĉi tiun fakton, ne eblis konfirmi, kion konsideras la antaŭaj atomaj modeloj. Kaj estas, ke ĉi tiuj atomaj modeloj atentigis, ke la pozitiva ŝargo estis disdonita unuforme en la atomoj kaj tio faciligus ĝin transiri, ĉar ĝia ŝarĝo ne estus tiel forta en certa momento.

La rezultoj de ĉi tiu Ora Folia eksperimento estis tute neatenditaj. Ĉi tio igis Rutherford pensi, ke la atomo havas centron kun forta pozitiva ŝarĝo, kiu kreiĝis kiam alfa-partiklo provu disdoni ĝin malakceptita de la centra strukturo. Por establi pli fidindan fonton, la eroj estis konsiderataj en kvantoj de tiuj, kiuj estis reflektitaj kaj tiuj, kiuj ne estis. Danke al ĉi tiu elekto de partikloj, estis eble determini la grandecon de la kerno kompare kun la orbito de la elektronoj, kiuj estas ĉirkaŭ ĝi. Oni povus ankaŭ konkludi, ke la plej granda parto de la spaco de atomo estas malplena.

Videblis, iuj alfa-eroj estis deturnitaj de la ora folio. Iuj el ili deviis nur laŭ tre malgrandaj anguloj. Ĉi tio helpis konkludi, ke la pozitiva ŝarĝo sur atomo ne estas egale distribuita. Tio estas, la pozitiva ŝarĝo situas sur atomo en koncentrita maniero en tre malgranda volumo de spaco.

Tre malmultaj alfa-eroj drivis malantaŭen. Ĉi tiu devio indikas jene, ke menciitaj eroj povus resalti. Danke al ĉiuj ĉi novaj konsideroj, la atoma modelo de Rutherford povus esti establita per novaj ideoj.

La atommodelo de Rutherford

Ernest Rutherford

Ni studos, kiaj estas la principoj de la atoma modelo de Rutherford:

  • Eroj, kiuj havas pozitivan ŝargon ene de atomo ili estas aranĝitaj en tre malgranda volumo, se ni komparas ĝin kun la totala volumo de menciita atomo.
  • Preskaŭ la tuta maso, kiun havas atomo, estas en tiu menciita malgranda volumo. Ĉi tiu interna maso nomiĝis kerno.
  • Elektronoj, kiuj havas negativajn ŝargojn ili troviĝas rotaciantaj ĉirkaŭ la kerno.
  • La elektronoj rotacias je altaj rapidoj kiam ili estas ĉirkaŭ la kerno kaj ili faras tion laŭ cirklaj vojoj. Ĉi tiuj trajektorioj nomiĝis orbitoj. Poste mi faros ili estas konataj kiel orbitaloj.
  • Ambaŭ tiuj elektronoj, kiuj estis negative ŝargitaj, kaj la kerno de la pozitive ŝargita atomo mem estas ĉiam tenataj kune danke al la elektrostatika alloga forto.

Akcepto kaj limoj de la atoma modelo de Rutherford

Kiel atendite, ĉi tiu nova modelo antaŭvidis tute novan panoramon de la atomo en la scienca mondo. Danke al ĉi tiu atoma modelo, multaj postaj sciencistoj povus studi kaj determini la nombron de elektronoj, kiujn havas ĉiu elemento en la perioda tabelo. Krome oni povus fari novajn malkovrojn, kiuj helpas klarigi la funkciadon de atomo laŭ la plej simpla maniero.

Tamen ĉi tiu modelo ankaŭ havas iujn limojn kaj cimojn. Kvankam ĝi estis sukceso en la mondo de fiziko, ili estis nek perfekta nek kompleta modelo. Kaj ĉu tiu de laŭ la leĝoj de Newton kaj grava aspekto de la leĝoj de Maxwell, ĉi tiu modelo ne povis klarigi iujn aferojn:

  • Li ne povis klarigi, kiel negativaj ŝargoj povis teniĝi kune en la kerno. Laŭ la elektronika tibio, pozitivaj ŝargoj devas forpuŝi unu la alian.
  • Alia kontraŭdiro estis al la fundamentaj leĝoj de elektrodinamiko. Se elektronoj kun pozitiva ŝarĝo estus konsiderataj rotaciantaj ĉirkaŭ la kerno, ili devus elsendi elektromagnetan radiadon. Eligante ĉi tiun radiadon, energio konsumiĝas por ke la elektronoj kolapsu en la kerno. Tial la striita atommodelo ne povas klarigi la stabilecon de la atomo.

Mi esperas, ke per ĉi tiuj informoj vi povas lerni pli pri la atoma modelo de Rutherford.


La enhavo de la artikolo aliĝas al niaj principoj de redakcia etiko. Por raporti eraron alklaku Ĉi tie.

Estu la unua por komenti

Lasu vian komenton

Via retpoŝta adreso ne estos eldonita. Postulita kampojn estas markita per *

*

*

  1. Respondeculo pri la datumoj: Miguel Ángel Gatón
  2. Celo de la datumoj: Kontrola SPAM, administrado de komentoj.
  3. Legitimado: Via konsento
  4. Komunikado de la datumoj: La datumoj ne estos komunikitaj al triaj krom per laŭleĝa devo.
  5. Stokado de datumoj: Datumbazo gastigita de Occentus Networks (EU)
  6. Rajtoj: Iam ajn vi povas limigi, retrovi kaj forigi viajn informojn.