تجربة رذرفورد أو كيف تم اكتشاف بنية الذرة

كل منا من المدرسة لديه فكرة عن كيفية ترتيب الذرة. وأنت تعلم ، نتيجة للتجربة ، تم اقتراح مثل هذا الهيكل الذري بالضبط. ثم الآن سأخبرك عن تجربة رذرفورد الفريدة.

إرنست رذرفورد وإعداده التجريبي

E. رذرفورد هو عالم فريد من نوعه أجرى تجربته في عام 1911. ومع ذلك ، كان إعداده التجريبي أنيقًا وبسيطًا بدرجة كافية.

لإجراء التجربة ، ابتكر رذرفورد مدفعًا ينبعث منه شعاع موجه بدقة من جسيمات ألفا.

تم التثبيت من صندوق رصاص ، حيث تم عمل فتحة ضيقة. تم وضع مادة مشعة داخل هذا الصندوق.

نظرًا لحقيقة أن الغلاف كان له مخرج واحد فقط ، فقد تم امتصاص الجسيمات المنبعثة بواسطة الرصاص في كل مكان تقريبًا بالإضافة إلى الفتحة ، هربت جسيمات ألفا المكونة من زوج من البروتونات وزوج من النيوترونات من خلالها.

تم تثبيت زوج على الأقل من ألواح الرصاص مع ثقوب صغيرة على الحزمة التالية ، والتي استبعدت تمامًا جزيئات ألفا المنحرفة عن ناقل الحركة المحدد.

بعد كل الشاشات ، تم تركيب أنحف لوحة من الذهب بشكل عمودي على تدفق الجسيمات ، والتي كانت بمثابة هدف للتدفق المثالي لجزيئات ألفا.

وخلف الهدف الذهبي مباشرة ، تم تركيب شاشة مضيئة.

لذلك ، عند مرور تيار الجسيمات على الصفيحة الذهبية وضرب شاشة الإنارة ، لوحظت ومضات. كان من بينهم أن العالم قرر مقدار ترك جسيم ألفا متجهًا معينًا للحركة بعد اصطدامه بذرات الذهب.

ما تم اكتشافه أثناء التجربة

بالطبع ، تم إجراء استطلاعات مماثلة من قبل. وكان الجوهر الرئيسي لهذه التجارب هو تراكم البيانات الإحصائية لاكتساب فهم أفضل لهيكل الذرة.

بحلول ذلك الوقت ، كان قد ثبت بالفعل أن الذرة لديها شحنة سالبة - الإلكترونات. لكن النظرية كانت أن الذرة كانت نوعًا من أنحف شبكة ذات شحنة موجبة ، والتي كانت مليئة بالشحنات السالبة - الحماس. كان يسمى هذا الهيكل آنذاك - نموذج شبكي مع "الزبيب".

ولكن كما لاحظ رذرفورد ، لم يفكر أي من زملائه المجربين على الإطلاق في التأكد أثناء التجربة مما إذا كانت جسيمات ألفا تنحرف أيضًا في زوايا مهمة.

وكل ذلك لأن نموذج شبكة الزبيب ببساطة لم يسمح بمثل هذا الاحتمال ، لأنه لا يمكن أن تكون هناك تكوينات كثيفة وثقيلة بدرجة كافية يمكنها رفض جزيئات ألفا.

إذا جاز التعبير ، لإزالة جميع الاحتمالات الممكنة ، قرر رذرفورد مع ذلك اختبار إمكانية انحراف العناصر المشعة وإعادة تصميم المخطط التجريبي بشكل خاص على النحو التالي:

تم تركيب مصافي إضافية بطبقة خاصة من كبريتيد الصوديوم لمراقبة التوهجات.

ما كانت مفاجأة العالم ومساعده ، عندما بدأت ومضات من اصطدام جسيمات ألفا بالظهور على الشاشات ، انحرف بعضها بمقدار 180 درجة.

النتيجة التي تم الحصول عليها دمرت تمامًا النظرية المرتبطة بالشبكة والزبيب ، لأنه وفقًا للنظرية ، لا يمكن أن توجد مثل هذه الأشياء التي يمكن أن تعكس حرفياً الجسيم.

الاستنتاجات والاستنتاجات

توصل العالم إلى الاستنتاج التالي بأنه في بنية الذرة يتم احتواء الكمية الهائلة من الكتلة حصريًا مركز الذرة كثيف وصغير ، وكانت المنطقة المتبقية من الذرة أقل كثافة بكثير من ذي قبل كان يعتبر.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن تفريغ مثل هذا المركز الكثيف (النواة) للذرة يمكن أن يكون إيجابيًا فقط. بعد كل شيء ، فقط القوة الطاردة يمكن أن تفسر انحرافات جسيمات ألفا موجبة الشحنة بأكثر من 90 درجة.

بعد عدة سنوات ، روى رذرفورد بسعادة المقارنة التالية حول اكتشافه. في إحدى الدول الأفريقية ، تلقت الجمارك رسالة مفادها أنه سيتم نقل شحنة كبيرة من الأسلحة للمتمردين في أكياس من القطن.

وعندما تم عرض مستودع ضخم به بالات من القطن أمام ضابط الجمارك ، قام بحل مشكلة البحث كما يلي:

بدأ في إطلاق النار على البالات وحيث ارتد الرصاص ، فهذا يعني أن هناك أسلحة في تلك البالات.

لذلك ، بعد أن اكتشف إرنست رذرفورد كيف ترتد جسيمات ألفا من رقائق الذهب ، أدرك أن بنية أكثر كثافة مخبأة في الذرة مما كان يعتقد سابقًا.

إن بنية الذرة التي أنشأها العالم معروفة لنا جيدًا. تتكون الذرة من نواة فائقة الكثافة موجبة الشحنة وإلكترونات ضوئية ذات شحنة سالبة تدور في مداراتها.

في وقت لاحق ، أنشأ المنظرون أساسًا نظريًا (بورا أتوم) ، لكن كل هذا كان مستحيلًا بدون تجربة باستخدام رقائق الذهب وعنصر الإشعاع.

إذا كنت تحب المادة ، فأعجبك واشترك. شكرا على القراءة حتى النهاية!