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卢瑟福在散射α粒子方面的经验(简短)

欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)是原子内部结构基本原则的创始人之一。 一名科学家出生于英国,一名来自苏格兰的移民家庭。 卢瑟福是他家中第四个孩子,同时也是最有才华的人物。 他对原子结构的理论作出了特别的贡献。

关于原子结构的初步想法

应该指出的是,在对阿尔法粒子散射进行着名的卢瑟福实验之前,当时的原子结构是Thompson模型。 这位科学家肯定正电荷完全充满整个原子的体积。 汤姆逊认为,带电荷的电子好像浸入其中。

科学革命的先决条件

毕业后,卢瑟福作为最有才华的学生,获得了50磅的资助,用于进修。 感谢他,他设法在新西兰上大学。 此外,这位年轻的科学家在坎特伯雷大学进行考试,并开始认真地从事物理和化学。 1891年,卢瑟福就“元素的演变”主题发表了他的第一份报告。 在它中,历史上第一次表达了原子是复杂的结构。

那么科尔多瓦的道理就是由道尔顿认为原子是不可分割的。 对于围绕卢瑟福的所有人来说,他的想法似乎是完美的疯狂。 年轻的科学家不得不向同事道歉,因为他的“废话”。 但是12年之后,卢瑟福仍然设法证明自己的这个例子。 卢瑟福有机会在英国的卡文迪什实验室继续学习,在那里他开始研究空气电离过程。 卢瑟福的第一个发现是α和β射线。

卢瑟福的经验

简短的发现可以描述如下:在1912年,卢瑟福与他的助手一起进行了他着名的实验 - 阿尔法粒子是从一个铅源发射出来的。 所有的颗粒,除了被铅吸收的颗粒,沿着已建立的通道移动。 他们的窄流落在一层薄薄的薄片上。 这条线垂直于纸张。 卢瑟福散射α粒子的经验证明,通过箔片通过和穿过的颗粒,在屏幕上称为所谓的闪烁。

这个屏幕被一种特殊的物质所覆盖,当一个α粒子撞击它时,它开始发光。 金箔 层和屏幕之间的空间被填充真空,使得α颗粒不会在空气中消散。 这种装置允许研究人员观察以约150°的角度散射的颗粒。

如果箔不被用作α粒子束的障碍物,则在屏幕上形成闪烁的光圈。 但是,一旦将金箔的屏障放在光束前面,图像就会发生很大变化。 闪光灯不仅出现在这个杯子之外,而且在箔片的相对面上也出现了。 卢瑟福在散射α粒子方面的经验表明,大部分颗粒通过箔片而没有明显的运动轨迹变化。

与此同时,一些颗粒以相当大的角度偏离,甚至被抛回。 对于每10,000个自由通过金箔颗粒的层,只有一个偏转大于10°的角度 - 作为例外,其中一个颗粒被偏转了一个角度。

α粒子偏转的原因

什么卢瑟福的经验已经详细检查并证明了原子的结构。 这种情况表明,原子不代表不断的教育。 大多数颗粒自由地通过一个原子厚的箔。 并且由于α粒子的质量比电子质量大大近8000倍,后者不能显着影响α粒子的轨迹。 这只能通过原子核 - 一个小尺寸的体,几乎具有整个质量和原子的整个电荷来完成。 那时候,它成了英国物理学家的重大突破。 卢瑟福的经验被认为是原子内部结构科学发展最重要的步骤之一。

在研究原子的过程中获得的其他发现

这些研究已成为一个原子的正电荷在其核内的直接证据。 与其整体尺寸相比,该区域占据非常小的空间。 在这么小的体积中,α粒子的散射变得不太可能。 而通过原子核区域附近的那些颗粒与轨迹有很大的偏差,因为α粒子和原子核之间的排斥力非常强大。 卢瑟福散射α粒子的经验证明了α粒子将直接落入细胞核的可能性。 真的,概率非常小,但仍不等于零。

这不仅仅证明了卢瑟福的经验。 原子的结构由他的同事们简要研究,他的同事也发表了一些其他重要的发现。 除了教导α粒子迅速移动的氦核外。

科学家能够描述原子的结构,其中核在整个体积中占据微不足道的一部分。 他的实验证明,实际上原子的整个电荷集中在其核内。 在这种情况下,发生α粒子的偏转的两种情况以及它们与核的碰撞的情况。

卢瑟福的实验:原子的核模型

在1911年,经过多次研究,卢瑟福提出了一个原子结构的模型,他称之为行星。 根据这个模型,原子内有一个核,其实际上包含了整个粒子的质量。 电子围绕核移动,正如太阳周围的行星一样。 从它们的整体来看,形成了所谓的电子云。 原子具有中性电荷,如卢瑟福的经验所示。

原子的结构对Niels Bohr的科学家更感兴趣。 正是他完成了卢瑟福的教训,因为在玻尔之前,原子的行星模式开始面临解释的困难。 由于电子沿加速度的某个轨道围绕核移动,所以迟早它必须落在原子核上。 然而,尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)能够证明经典力学的规律在原子内不起作用。

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