L'expérience de Rutherford ou comment la structure de l'atome a été découverte

Nous tous de l'école avons une idée de la façon dont l'atome est arrangé. Et vous savez, à la suite de quelle expérience, exactement une telle structure atomique a été proposée. Alors maintenant, je vais vous parler de l'expérience unique de Rutherford.

Ernest Rutherford et sa configuration expérimentale

E. Rutherford est un scientifique unique en son genre qui a mené son expérience en 1911. Cependant, sa configuration expérimentale était assez élégante et simple.

Pour mener l'expérience, Rutherford a créé un canon qui émettait un faisceau strictement dirigé de particules alpha.

L'installation a été faite à partir d'une boîte de plomb, dans laquelle une fente étroite a été faite. Du matériel radioactif a été placé à l'intérieur de cette boîte.

Du fait que le boîtier n'avait qu'une seule sortie, les particules émises étaient absorbées par le plomb presque partout en plus de la fente, des particules alpha, constituées d'une paire de protons et d'une paire de neutrons, s'en sont échappées.

Au moins une paire de plaques de plomb avec de petits trous ont été installées sur le faisceau suivant, ce qui a complètement exclu les particules alpha s'écartant du vecteur de mouvement sélectionné.

Après tous les écrans, une plaque d'or la plus fine a été installée perpendiculairement au flux de particules, qui a servi de cible pour le flux idéal de particules alpha.

Et juste derrière la cible en or, un écran luminescent était monté.

Ainsi, lorsque le flux de particules a passé la plaque d'or et a frappé l'écran luminescent, des éclairs ont été notés. C'est à partir d'eux que le scientifique a déterminé à quel point la particule alpha a laissé un vecteur de mouvement donné après une collision avec des atomes d'or.

Ce qui a été découvert pendant l'expérience

Bien entendu, des enquêtes similaires ont déjà été menées. Et l'essence principale de ces expériences était l'accumulation de données statistiques pour mieux comprendre la structure de l'atome.

À ce moment-là, il avait déjà été établi que l'atome avait une charge négative - les électrons. Mais la théorie était que l'atome était une sorte de grille la plus mince avec une charge positive, qui était remplie de charges négatives - le zeste. Une telle structure s'appelait alors - un modèle de maillage avec des "raisins secs".

Mais comme Rutherford l'a noté, aucun de ses collègues expérimentateurs n'a même pensé à s'assurer au cours de l'expérience si les particules alpha étaient également déviées à des angles significatifs.

Et tout cela parce que le modèle de maillage de raisins secs ne permettait tout simplement pas une telle possibilité, car il ne pouvait pas y avoir de formations aussi denses et suffisamment lourdes qui pourraient rejeter les particules alpha.

Pour ainsi dire, pour supprimer toutes les probabilités possibles, Rutherford a néanmoins décidé de tester la possibilité de dévier des éléments radioactifs et a spécialement refait le schéma expérimental comme suit:

Des écrans supplémentaires ont été installés avec une couche spéciale de sulfure de sodium pour observer les torches.

Quelle a été la surprise du scientifique et de son assistant, lorsque des flashs du coup de particules alpha ont commencé à apparaître sur les écrans, certains ont été déviés de 180 degrés.

Le résultat obtenu a complètement détruit la théorie associée à la grille et aux raisins secs, car selon la théorie, il ne pourrait pas exister de tels objets qui pourraient littéralement refléter une particule.

Conclusions et conclusions

Le scientifique a fait la conclusion suivante que dans la structure de l'atome la quantité écrasante de masse est contenue exclusivement dans centre dense et petit de l'atome, et la région restante de l'atome était plusieurs fois moins dense qu'avant était considéré.

De plus, la décharge d'un tel centre dense (noyau) de l'atome ne pouvait être que positive. Après tout, seule la force répulsive pourrait expliquer les déviations des particules alpha chargées positivement de plus de 90 degrés.

Plusieurs années plus tard, Rutherford a raconté avec bonheur l'analogie suivante à propos de sa découverte. Dans l'un des pays africains, les douanes ont reçu un message selon lequel une importante cargaison d'armes pour les rebelles serait transférée dans des sacs de coton.

Et quand un immense entrepôt avec des balles de coton a été montré devant le douanier, il a résolu le problème de recherche comme ceci:

Il a commencé à tirer sur les balles et là où les balles ont ricoché, cela signifie qu'il y avait des armes dans ces balles.

Alors Ernest Rutherford, ayant découvert comment les particules alpha ricochaient de la feuille d'or, s'est rendu compte qu'une structure beaucoup plus dense est cachée dans l'atome qu'on ne le pensait auparavant.

La structure de l'atome créé par le scientifique nous est bien connue. Un atome se compose d'un noyau superdense chargé positivement et d'électrons légers avec une charge négative, tournant sur leurs orbites.

Plus tard, les théoriciens ont créé une base théorique (Bora Atom), mais tout cela aurait été impossible sans une expérience avec une feuille d'or et un élément de rayonnement.

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