우리는 Rutherford의 원자 모델이 무엇인지와 그 주요 가정을 설명합니다. 또한 러더퍼드의 실험은 어땠습니까?
Rutherford의 원자 모델은 무엇입니까?
러더퍼드의 원자모형은 이름에서 알 수 있듯 구조 내부 원자. 1911년 영국의 화학자이자 물리학자인 Ernest Rutherford는 그의 결과에 기초하여 이 모델을 제안했습니다. 실험 금박으로.
이 모델은 Dalton 원자 모델 및 Thompson 원자 모델과 같은 이전 모델과의 단절을 구성했으며 현재 허용되는 모델과 관련하여 한 단계 더 발전했습니다.
그것의 원자 모델, Rutherford는 원자가 가장 높은 비율을 차지하는 중심 핵을 가지고 있다고 제안했습니다. 대량의. 게다가, 이 이론에 따르면, 이 핵은 양전하를 가지며 반대 전하를 띠고 더 작은 크기의 입자(전자)에 의해 궤도를 돌고 있습니다.
그의 고려에 따르면 원자는 다음과 같이 작동했습니다. 태양계 행성이 주위를 도는 것처럼 더 무거운 원자핵 주위를 도는 전자의 수 태양.
Rutherford의 원자 모델은 다음 세 가지 명제로 요약될 수 있습니다.
- 원자 질량의 대부분은 더 크고 더 큰 핵에 집중되어 있습니다. 무게 나머지보다 입자, 양전하를 부여받습니다.
- 핵 주변과 핵으로부터 아주 멀리 떨어져 있는 전자, 음전하를 띠며 원형 경로로 궤도를 도는 것입니다.
- 원자의 양전하와 음전하의 합은 결과적으로 0이 되어야 합니다. 즉, 원자가 전기적으로 중성이 되도록 동일해야 합니다.
Rutherford는 원자에 대해 이러한 구조를 제안했을 뿐만 아니라 그 크기를 계산하여 핵의 크기와 비교하여 결론 원자 구성의 좋은 부분은 빈 공간이라는 것입니다.
반면 이 모델은 기술의 발전으로 해결할 수 있는 몇 가지 한계가 있습니다. 지식 그리고 기술:
- 한 세트의 양전하가 원자핵에서 함께 유지되는 것이 어떻게 가능한지 설명할 수 없습니다. 왜냐하면 그들은 모두 같은 부호의 전하이기 때문에 서로 밀어내야 하기 때문입니다.
- 원자의 안정성은 설명할 수 없습니다. 왜냐하면 양의 핵 주위를 회전하는 음전하의 전자를 고려할 때 이 전자는 어느 시점에서 잃어야 하기 때문입니다. 에너지 그리고 코어에 대해 붕괴.
러더퍼드의 원자모형은 잠시 동안 유효했고 1913년 덴마크 물리학자 닐스 보어가 제안한 원자모형으로 대체되었는데, 여기서 일부 한계가 해결되고 1905년 알버트 아인슈타인이 개발한 이론적 제안이 통합되었습니다.
러더퍼드의 실험
Rutherford의 실험 방법은 실험실에서 헬륨 핵(양전하를 띠는 알파 입자)으로 충격을 받는 몇 개의 얇은 금 시트로 시작하여 금을 통과할 때 입자 빔의 편향 각도를 측정했습니다.
때때로 최대 90°의 편차에 도달하는 이 동작은 당시 만연한 Thompson이 제안한 원자 모델과 일치하지 않았습니다.
Thompson의 모델은 원자가 양전하를 띤 전자가 내부에 포함된 양의 구라고 제안합니다. 이러한 이유로 모델은 건포도가 든 푸딩과 유사합니다. 푸딩은 원자이고 건포도는 전자입니다.
다른 한편으로, Rutherford의 모델은 원자가 핵에 집중된 양전하를 갖고 전자가 그 주위를 공전한다고 말합니다. 원자가 Thompson에 의해 제안된 구조를 가졌다면 알파(양의) 입자는 금박을 통과할 때 궤적을 따르거나 아주 약간 벗어나야 합니다. 그러나 일어난 일은 최대 90 및 180 °의 이러한 입자의 편차가 관찰되었다는 것입니다. 이는 실제로 원자가 중심에 양전하가 집중되어 있고(Rutherford가 제안한 대로) 구체에 분포되어 있지 않다는 것을 보여주었습니다.( Thompson이 제안한 대로).