Објашњавамо шта је Радерфордов атомски модел и његове главне постулате. Такође, какав је био Радерфордов експеримент.
Шта је Радерфордов атомски модел?
Радерфордов атомски модел, као што му име говори, био је један од модела предложених за објашњење структура унутрашње од атом. Британски хемичар и физичар Ернест Рутхерфорд је 1911. предложио овај модел на основу резултата свог експериментисање са златним листићима.
Овај модел представља раскид са претходним моделима као што су Далтонов атомски модел и Томпсонов атомски модел, и корак напред у односу на тренутно прихваћени модел.
У свом атомски модел, Радерфорд је предложио да атоми имају централно језгро где је њихов највећи проценат маса. Надаље, према овој теорији, ово језгро има позитиван електрични набој и око њега круже честице супротног наелектрисања и мање величине (електрони).
Према његовим разматрањима, атом је деловао као а Сунчев систем електрона који круже око тежег атомског језгра, као што то раде планете око Нед.
Радерфордов атомски модел се може сажети у следеће три тврдње:
- Већина атомске масе је концентрисана у језгру, које је све веће и веће. тежина него остатак честице, и обдарен позитивним електричним набојем.
- Око језгра и на великим удаљеностима од њега су електрона, са негативним електричним набојем, који круже око њега кружним путањама.
- Збир позитивних и негативних електричних наелектрисања атома као резултат треба да даје нулу, односно да буду једнаки, тако да је атом електрично неутралан.
Рутхерфорд не само да је предложио ову структуру за атом, већ је израчунао и његову величину и упоредио је са величином језгра и дошао до закључак да је добар део састава атома празан простор.
Овај модел, с друге стране, има одређена ограничења која би се могла решити унапређењем знања анд тхе технологије:
- Није се могло објаснити како је могуће да се скуп позитивних наелектрисања држи заједно у атомском језгру, пошто би требало да се одбијају, пошто су сва наелектрисања истог знака.
- Стабилност атома није могла да се објасни, јер када се разматрају електрони негативног наелектрисања који ротирају око позитивног језгра, у неком тренутку ови електрони су морали да изгубе Енергија и колапс против језгра.
Ратерфордов атомски модел био је на снази кратко време, а замењен је атомским моделом који је предложио дански физичар Нилс Бор 1913. године, у који су разрешена нека ограничења и уграђени теоријски предлози које је развио Алберт Ајнштајн 1905. године.
Радерфордов експеримент
Радерфордова експериментална метода почела је са неколико танких листова злата који би у лабораторији били бомбардовани језгрима хелијума (алфа честице, које имају позитивно наелектрисање), мерећи на тај начин углове отклона зрака честица при проласку кроз злато.
Ово понашање, које је понекад достизало одступања до 90°, није се слагало са атомским моделом који је предложио Томпсон, који је преовладавао у то време.
Томпсонов модел предлаже да је атом позитивна сфера, у којој су уграђени негативно наелектрисани електрони. Из тог разлога модел подсећа на пудинг са сувим грожђем: пудинг би био атом, а грожђице би били електрони.
С друге стране, Радерфордов модел каже да атом има позитивно наелектрисање концентрисано у језгру и да електрони круже око њега. Ако би атом имао структуру коју је предложио Томпсон, алфа (позитивне) честице би, када прођу кроз златну фолију, требало да прате своју путању или да одступају врло мало. Међутим, десило се да су уочена одступања ових честица до 90 и 180°, што је показало да атом заиста има позитивно наелектрисање концентрисано у свом центру (као што је предложио Рутхерфорд), а не распоређено у сфери. ( како је предложио Томпсон).