Mô hình nguyên tử Rutherford

Mô hình nguyên tử Rutherford

Sau khi làm quen Mô hình nguyên tử của Thomson, được coi là các electron ở trong môi trường tích điện dương, một mô hình tiên tiến hơn được gọi là Mô hình nguyên tử Rutherford. Nhà khoa học phụ trách bước tiến mới này cho khoa học là Ernest Rutherford. Ông sinh ngày 20 tháng 1871 năm 19 và mất ngày 1937 tháng XNUMX năm XNUMX. Trong cuộc đời của mình, ông đã có nhiều đóng góp cho hóa học và thế giới khoa học nói chung.

Do đó, chúng tôi sẽ dành bài viết này để cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về mô hình nguyên tử của Rutherford.

Thí nghiệm lá vàng

Hình lá vàng

Mô hình thomson cũ nói rằng các electron ở trong môi trường tích điện dương. Năm 1909, Ernest Rutherford, cùng với hai trợ lý tên là Geiger và Marsden, đã thực hiện một nghiên cứu được gọi là thí nghiệm Lá vàng, nơi họ có thể xác minh rằng Món "bánh pudding nho khô" nổi tiếng của Thomson đã sai. Và thí nghiệm mới này có thể chứng minh rằng nguyên tử có cấu trúc mang điện tích dương mạnh hay không. Thí nghiệm này hoặc có thể giúp thiết lập lại một số kết luận cuối cùng được trình bày dưới dạng mô hình nguyên tử của Rutherford vào năm 1911.

Thí nghiệm được gọi là Lá vàng không phải là duy nhất nhưng chúng được thực hiện từ năm 1909 đến năm 1913. Để làm được điều này, họ đã sử dụng các phòng thí nghiệm vật lý của Đại học Manchester. Những thí nghiệm này có tầm quan trọng lớn vì có thể đưa ra những kết luận mới từ kết quả của chúng, dẫn đến một mô hình nguyên tử mang tính cách mạng.

Thí nghiệm này bao gồm những điều sau đây: một tấm vàng mỏng chỉ dày 100nm phải bị bắn phá bằng một lượng lớn các hạt alpha. Các hạt alpha này là và các ion. Đó là, nguyên tử không có electron, vì vậy chúng chỉ có proton và neutron. Khi có neutron và proton, tổng điện tích của nguyên tử là dương. Thí nghiệm này chủ yếu có mục đích chứng thực liệu mô hình Thomson có đúng hay không. Nếu mô hình này đúng, các hạt alpha phải đi qua các nguyên tử vàng theo một đường thẳng.

Để nghiên cứu sự lệch hướng do các hạt alpha gây ra, một bộ lọc kẽm sulfua huỳnh quang phải được đặt xung quanh lá vàng ròng. Kết quả của thí nghiệm này là người ta quan sát thấy một số hạt có thể đi qua các nguyên tử vàng của tấm theo một đường thẳng. Tuy nhiên, một số hạt alpha này đã bị lệch theo các hướng ngẫu nhiên.

Kết luận của thí nghiệm Lá vàng

Thí nghiệm

Với thực tế này, không thể chứng thực những gì mà các mô hình nguyên tử trước đó được coi là. Và chính các mô hình nguyên tử này đã chỉ ra rằng điện tích dương được phân bố đồng đều trong các nguyên tử và điều này sẽ làm cho nó dễ dàng vượt qua nó hơn vì điện tích của nó sẽ không quá mạnh tại một điểm nhất định.

Kết quả của thí nghiệm Lá vàng này hoàn toàn bất ngờ. Điều này khiến Rutherford nghĩ rằng nguyên tử có trung tâm mang điện tích dương mạnh tạo ra khi một hạt alpha cố gắng chuyển nó ra khỏi cấu trúc trung tâm. Để thiết lập một nguồn đáng tin cậy hơn, các hạt được xem xét với số lượng của những hạt đã được phản xạ và những hạt không được phản xạ. Nhờ sự chọn lọc các hạt này, người ta có thể xác định kích thước của hạt nhân so với quỹ đạo của các electron xung quanh nó. Cũng có thể kết luận rằng phần lớn không gian của nguyên tử là trống rỗng.

Có thể thấy, một số hạt alpha đã bị lệch bởi lá vàng. Một số chỉ bị lệch ở những góc rất nhỏ. Điều này giúp kết luận rằng điện tích dương trên nguyên tử không phân bố đều. Tức là điện tích dương nằm trên nguyên tử một cách tập trung trong một thể tích không gian rất nhỏ.

Rất ít hạt alpha trôi trở lại. Sự sai lệch này chỉ ra như sau các hạt cho biết có thể đã bật lại. Nhờ tất cả những cân nhắc mới này, mô hình nguyên tử của Rutherford có thể được thiết lập với những ý tưởng mới.

Mô hình nguyên tử Rutherford

Ernest Rutherford

Chúng ta sẽ nghiên cứu các nguyên tắc của mô hình nguyên tử của Rutherford là gì:

  • Các hạt mang điện tích dương bên trong nguyên tử chúng được sắp xếp trong một khối lượng rất nhỏ nếu chúng ta so sánh nó với tổng khối lượng của nguyên tử nói trên.
  • Hầu như tất cả khối lượng mà một nguyên tử có đều nằm trong khối lượng nhỏ được đề cập. Khối lượng bên trong này được gọi là hạt nhân.
  • Các electron mang điện tích âm được tìm thấy quay xung quanh hạt nhân.
  • Các electron đang quay với tốc độ cao khi chúng ở xung quanh hạt nhân và chúng chuyển động theo đường tròn. Những quỹ đạo này được gọi là quỹ đạo. Sau đó tôi sẽ chúng được gọi là obitan.
  • Cả êlectron mang điện tích âm và hạt nhân của nguyên tử mang điện dương luôn được giữ với nhau nhờ lực hút tĩnh điện.

Sự chấp nhận và hạn chế của mô hình nguyên tử của Rutherford

Đúng như dự đoán, mô hình mới này đã hình dung ra một bức tranh toàn cảnh hoàn toàn mới về nguyên tử trong thế giới khoa học. Nhờ mô hình nguyên tử này, nhiều nhà khoa học sau này có thể nghiên cứu và xác định số lượng electron mà mỗi nguyên tố trong bảng tuần hoàn có. Ngoài ra, những khám phá mới có thể giúp giải thích hoạt động của nguyên tử một cách đơn giản nhất.

Tuy nhiên, mô hình này cũng có một số hạn chế và lỗi. Mặc dù đó là một bước đột phá trong thế giới vật lý, chúng không phải là một mô hình hoàn hảo hay hoàn chỉnh. Và đó là của theo định luật Newton và một khía cạnh quan trọng của định luật Maxwell, mô hình này không thể giải thích những điều nhất định:

  • Ông không thể giải thích làm thế nào mà các điện tích âm lại có thể giữ lại với nhau trong hạt nhân. Theo xương chày điện tử, các điện tích dương phải đẩy nhau.
  • Một mâu thuẫn khác là đối với các định luật cơ bản của điện động lực học. Nếu các electron mang điện tích dương được coi là quay xung quanh hạt nhân, chúng sẽ phát ra bức xạ điện từ. Khi phát ra bức xạ này, năng lượng bị tiêu hao để các electron bị sụp đổ trong hạt nhân. Do đó, mô hình nguyên tử có vân không thể giải thích được tính ổn định của nguyên tử.

Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về mô hình nguyên tử của Rutherford.


Nội dung bài viết tuân thủ các nguyên tắc của chúng tôi về đạo đức biên tập. Để báo lỗi, hãy nhấp vào đây.

Hãy là người đầu tiên nhận xét

Để lại bình luận của bạn

địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu bằng *

*

*

  1. Chịu trách nhiệm về dữ liệu: Miguel Ángel Gatón
  2. Mục đích của dữ liệu: Kiểm soát SPAM, quản lý bình luận.
  3. Hợp pháp: Sự đồng ý của bạn
  4. Truyền thông dữ liệu: Dữ liệu sẽ không được thông báo cho các bên thứ ba trừ khi có nghĩa vụ pháp lý.
  5. Lưu trữ dữ liệu: Cơ sở dữ liệu do Occentus Networks (EU) lưu trữ
  6. Quyền: Bất cứ lúc nào bạn có thể giới hạn, khôi phục và xóa thông tin của mình.