Question

На основании каких экспериментов Э. Резерфорд пришел к планетарной модели атома? Каковы её недостатки?

Answer 1

Опыт по зондированию атомов с помощью альфа-частиц, испускаемых радиоактивными веществами.

Она не способна объяснить сам факт продолжительного существования атома, т.е. его устойчивость.

Answer 2

Эрнест Резерфорд пришел к планетарной модели атома на основе известных результатов его знаменитого эксперимента с рассеянием альфа-частиц. Этот эксперимент был проведен в 1909 году в лаборатории Эрнеста Резерфорда и Ганса Гайгенса в Манчестере, Великобритания.

Основные результаты эксперимента Резерфорда:

1. Рассеяние альфа-частиц: Резерфорд использовал источник альфа-частиц (ядра гелия) и направил их на тонкую фольгу золота. Он ожидал, что альфа-частицы будут слабо рассеиваться на атомах вещества, как это предсказывала модель атома Томсона (пудинга с избыточными зарядами). Однако, он обнаружил, что большая часть альфа-частиц проходила через фольгу без изменений, но небольшая доля альфа-частиц отклонялась на большие углы.

2. Рассеяние под большими углами: Это было ключевым наблюдением эксперимента. Резерфорд обнаружил, что небольшая доля альфа-частиц (примерно 1 из 8000) рассеивалась под очень большими углами (близкими к 180 градусам). Это означало, что атомы должны иметь небольшое, очень плотное и заряженное ядро, вокруг которого электроны двигаются на большом расстоянии.

На основе этих результатов Резерфорд предложил планетарную модель атома:

• Ядро атома: В центре атома находится маленькое, плотное и положительно заряженное ядро, которое содержит почти всю массу атома. Это ядро аналогично "солнцу" в солнечной системе.

• Электроны: Электроны обращаются по орбитам вокруг ядра, подобно планетам, движущимся вокруг солнца.

Недостатки планетарной модели атома Резерфорда:

1. Устойчивость атома: Планетарная модель не объясняет, почему электроны не теряют энергию и не падают на ядро, как планеты, двигающиеся вокруг солнца, должны бы падать из-за излучения электромагнитных волн.

2. Квантовая механика: Позже развитие квантовой механики привело к новой модели атома, которая предполагает, что электроны находятся в определенных энергетических уровнях или орбитах, а не двигаются по классическим орбитам, как планеты.

3. Спектральные линии: Планетарная модель не объясняет спектральные линии атомов, которые требуют квантовых понятий для правильного описания.

Таким образом, планетарная модель атома Резерфорда была важным шагом в понимании строения атома, но она была заменена более совершенными квантовыми моделями, которые лучше соответствуют наблюдаемым данным и поведению атомов.