Rutherford原子模型

我们都在填充中看到李子。以前认为电子中的电子原子在布丁中就像李子一样分布在正电荷上。换句话说,据认为,在整个原子和负电子过程中存在正电荷与布丁中的李子相似地分布在其上。原子模型的这种概念如同在原子布丁模型中被称为李子。这一概念由J.J.thomson介绍了电子的发明者。根据据..布丁模型中的李子原子的正极和负电荷在原子的身体上分布,并不在原子中没有任何浓缩物质。
1899年,曼彻斯特大学的欧内斯特卢瑟福发现了α颗粒,这些颗粒是从铀的放射性物质发射的带正电荷的氦离子。这些α颗粒在脱锌涂覆筛网上时会产生明亮的斑点。由于原子中没有集中质量,因此预测,如果用带正电荷的α颗粒轰击薄金属箔,则所有此类α颗粒都会通过其行驶路径的薄膜在没有太大偏转的情况下通过箔。

小小的电场在原子中发展不能影响粒子的运动。所以预测可能小于1O.α颗粒运动的路径中的偏转。这种预测启发了Ernest Rutherford进行实验,以验证原子布丁模型中的李子。他指示他的科学家Ernest Marsden和Hans Geiger在薄金属箔上用α粒子轰击,以验证这一预测。根据指令,欧内斯特马斯登和汉斯格格尔进行了实验并致力于历史。他们在阿尔法雷枪前面放置了一个非常薄的金薄膜。它们还将硫化锌屏幕放置在金膜上,以观察α粒子撞击时的明亮斑点。他们在黑暗的房间进行了实验。他们在实验期间观察到,如预测的那样,α颗粒在薄膜后面的硫化锌筛网上穿过薄膜并撞击。

但在屏幕上计算明亮的斑点后,他们发现了意外结果。所有alpha颗粒都没有按预期通过直接的方式穿过箔片。在穿过金箔期间,轰击的α粒子的较少百分比改变了他们的旅行方式。不仅从他们的方式转移的颗粒,而且它们中也很少直接反弹回源或alpha枪。在详细研究观察后,Ernest Marsden和Hans Geiger向欧内斯特卢瑟福提交了一份报告。查看和学习报告后Rutherford预测了一个不同的模型原子,这被称为rutherford原子模型

他预测,直接反弹的α颗粒必须与一些更重的质量相撞,并且应呈正充电。还发现一些转移的α颗粒不反弹,但它们具有非常大的转移角度。通过观察与这些角度转移的不同程度和转移的颗粒的数量,他预测,阳性α颗粒也受到相对巨大的浓度正电荷的影响。他表示,质量和正电荷的浓度在原子中的相同位置,这是原子的中心,并且他称为原子的核心。他还表示,除了中央核,原子中的整个空间是空缺的。

在这个金箔实验之后,卢瑟福德给了一个逼真的原子模型。该模型也被称为核原子模型或者atom的行星模型。此模型是在1911年的一年中给出的Rutherford的原子模型,几乎所有的原子都集中在该细胞核中。该核被带正电,并且被称为电子的微小光带负电荷颗粒包围。这些电子以相同的方式围绕核循环,例如行星在行星系统中周围循环。这就是为什么这个模型也被称为atom的行星模型

细胞核的半径约为10-13厘米。核周围的电子行进的圆形路径的半径约为10-12厘米越大,电子的直径越大。半径的半径原子大约是10-8厘米。因此,与行星系统一样,原子也非常开放性质,因为它可以被各种高速颗粒穿透。Rutherford的行星原子模型如下图所示 -
Rutherfords原子模型
在核周围行进的带正电荷的核和带负电的电子之间存在吸引力。在带正电荷的核和带负电的电子之间的这种静电力类似于围绕太阳旋转的太阳和行星之间的吸引力的引力力。这个行星原子的大部分是开放空间,不提供任何抵抗性对于带正电荷的微小颗粒如α颗粒的传递。
原子的核非常小,致密且带正电,这导致带正电荷的颗粒的散射。这种通过带正电荷的核散射带正电荷的α颗粒的现象,解释了由欧内斯特卢瑟福德观察到的金箔带正电荷的α颗粒的散射。这Ernest Rutherford原子模型成功取代原子模型汤姆森的李子布丁模型由英语物理学家爵士爵士给予J.J.汤姆森。

根据Ernest Rutherford的原子模型,电子不附着在原子的质量上。电子在空间中静止或在核周围的圆形路径中旋转。但是,如果电子是静止的,则由于电子和核之间的吸引力,必须落入核。另一方面,如果电子在圆形路径中移动,则根据电磁理论,电子加速的电子电荷将连续地失去其能量,并将下降进入核,如下面的图Rutherford原子模型所示,未解释为什么电子不落入正电荷核。
电子
因此,Rutherford的原子模型的缺陷可以描述为下面 -

  1. Rutherford的原子模型不解释轨道中电子的分布。
  2. Rutherford的原子模型不解释稳定性原子整个。

以上缺点Rutherford的原子模型被克服了Bohr的原子模型(1913)。

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