Преди Ръдърфорд атомният модел е бил известен като модела на Томсън, според който структурата на атома е сфера с положителен заряд, в която се намират по-малки отрицателно заредени електрони, подобно на сливи в пудинг. През 1911 г. Ръдърфорд и колегите му Ханс Гайгер и Ърнест Марсдън започват поредица от революционни експерименти, които напълно променят възприетия модел на атома. Този експеримент, който доказва съществуването на ядро в атома, променя разбирането за атомната структура.
Ръдърфорд настоява за модел с голям заряд, концентриран в средата на атома, който съдържа и масата на атома - ядрото (модел на планетарната орбита). Той проверява валидността на атомния модел на Томсън, като провежда следния експеримент:
1.Той подготви експерименталната уредба на фигура 1, състояща се от източник на α-частици (положително заредени He2+), тънко златно фолио (0,6 μm) и детектор ZnS.
2.Той бомбардира златното фолио. Ако моделът на Томсън беше правилен, α-частиците щяха да имат достатъчно свободно пространство, за да проникнат през фолиото и да попаднат безпрепятствено в детектора.
3.Въпреки това той забелязва, че някои α-частици променят ъглите си.
4.След това стигна до заключението, че върху златното фолио има точки, в които е концентрирана положителна маса (атомно ядро). Предполага се, че отрицателно заредените електрони се движат около това ядро.
Накратко, за експеримента на Ръдърфорд са верни следните твърдения:
- Положителният заряд е концентриран в ядрото на атома.
- Масата на атома е почти равна на масата на ядрото.
- Отрицателно заредените електрони се движат около ядрото.
- Електроните са много малки по размер в сравнение с ядрото, те са разпределени около ядрото и заемат по-голямата част от обема на атома.
- Атомите са неутрално заредени, защото положително зареденото ядро и отрицателно заредените електрони се компенсират взаимно.
Моделът на Ръдърфорд се оказва важна стъпка към пълното разбиране на атома. Въпреки това той не изясни напълно природата на електроните и как те заемат огромното пространство около ядрото. Пълното разбиране на електрона става възможно едва няколко години по-късно. Според резултатите от експеримента той се оказал ключът към разбирането на химичните свойства на елементите.
Чрез VRLab Academy учениците могат да придобият практически опит с виртуална лаборатория във VRLab Academy, която показва атомни модели. Те могат да се учат така, както го е правил Ърнест Ръдърфорд, като използват научни принципи в онлайн симулация. Те могат да правят един и същ експеримент няколко пъти или да изпробват различни версии. По този начин ще получат нов опит и ще придобият нови знания. Това е експеримент, който променя света за учениците!
Разгледайте всички експерименти в VRLab Academy и увеличете силата на преподаването си с нас.
Препратки
https://www.radioactivity.eu.com/site/pages/Rutherford_Experiment.htm
https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1908/rutherford/biographical/
https://flexbooks.ck12.org/cbook/ck-12-chemistry-flexbook 2.0/section/4.14/primary/lesson/rutherfords-atomic-model-chem/