การทดลองของ Rutherford
นักวิทยาศาสตร์ไม่เข้าใจความเข้าใจในทันทีโครงสร้างของอะตอม แบบจำลองแรกของอะตอมถูกเสนอโดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษชื่อ JJ Thomson ผู้ค้นพบอิเล็กตรอน แต่โมเดลของเขาชนกับการทดลองของ E. Rutherford ในการกระจายประจุบวกในอนุภาคขนาดเล็ก การทดลองเหล่านี้ของ Rutherford มีบทบาทสำคัญในการทำความเข้าใจโครงสร้างของอะตอม
เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามวลของอิเล็กตรอนเป็นพัน ๆครั้งน้อยกว่ามวลของอนุภาคเอง Rutherford ทำข้อสันนิษฐาน: โดยทั่วไปอะตอมเป็นกลางมวลหลักของมันต้องตกอยู่ในส่วนที่มีประจุบวก เพื่อยืนยันสมมติฐานนี้การทดลองของ Rutherford ได้ลดลงไปดังต่อไปนี้
เขาแนะนำให้ใช้อนุภาคแอลฟาเพื่อตรวจสอบอะตอม มวลอิเล็กตรอนมีมวลน้อยกว่าอนุภาคαประมาณ 8000 เท่าและความเร็วของมันสูงมากถึง 20,000 กิโลเมตรต่อวินาที นี่คือการทดลองของ Rutherford เกี่ยวกับการกระเจิงของอนุภาคแอลฟา
อะตอมของธาตุหนักถูกทิ้งระเบิดโดยเหล่านี้อนุภาค เนื่องจากมีมวลน้อยอิเล็กตรอนจึงไม่สามารถเปลี่ยนวิถีโคจรของอนุภาคαได้ เพียงส่วนหนึ่งของอะตอม, ประจุบวก, สามารถทำเช่นนี้ ดังนั้นจากลักษณะของการกระเจิงของอนุภาคแอลฟาจะสามารถทราบการกระจายของมวลภายในอนุภาคของสสารและประจุบวก
การทดลองของ Rutherford มีโครงการดังต่อไปนี้ สารกัมมันตภาพรังสีใด ๆ ถูกวางไว้ในกระบอกสูบจากตะกั่ว ในกระบอกสูบนี้คลองแคบถูกเจาะตามยาว การไหลของอนุภาคαจากช่องนี้ตกลงไปบนฟอยล์บาง ๆ ของวัสดุที่ศึกษา (ทองแดงทองและอื่น ๆ ) จากนั้นอนุภาคแอลฟาตกลงบนหน้าจอโปร่งแสงซึ่งปกคลุมด้วยสังกะสีซัลไฟด์ อนุภาคแต่ละดวงหันหน้าไปทางหน้าจอให้แสงแฟลช (ประกาย) ซึ่งอาจเห็นได้ในกล้องจุลทรรศน์
การทดลองเพิ่มเติมของ Rutherford แสดงให้เห็นว่ามีขนาดเล็กจำนวนอนุภาคแอลฟา (ประมาณหนึ่งพันสองพัน) ถูกหักเหด้วยมุมมากกว่า 90 ° ความเป็นจริงนี้ทำให้งงงวย Rutherford เขาบอกว่ามันน่าทึ่งมากพอ ๆ กับการยิงเปลือกหอยในกระดาษแผ่นบางและเขาก็จะกลับมาหาคุณและตีคุณ อันที่จริงมันเป็นไปไม่ได้ที่จะทำนายผลดังกล่าวขึ้นอยู่กับรูปแบบของทอมสันและ Rutherford ชี้ให้เห็นว่าอนุภาคαสามารถถูกโยนกลับได้ก็ต่อเมื่ออะตอมจำนวนมากอยู่ในพื้นที่ขนาดเล็กมาก ดังนั้นการทดลองของรัทเธอร์ฟอร์ดช่วยให้เขามาถึงแกนหลัก ร่างกายนี้มีขนาดเล็กซึ่งมีประจุบวกเกือบทั้งหมดและมวลรวมของอนุภาคทั้งหมดมีความเข้มข้น
แบบจำลองอะตอมต่อจากการทดลองดำเนินการโดย Rutherford โครงสร้างของอะตอมตามแนวคิด Rutherford มีดังต่อไปนี้ นิวเคลียสที่มีประจุบวกอยู่ตรงกลาง เนื่องจากอะตอมเป็นกลางจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากับเลขเรียงลำดับของธาตุในระบบ Mendeleev periodic พวกมันเคลื่อนที่เป็นวงกลมเหนือแกนเมื่อดาวเคราะห์หมุนรอบดวงอาทิตย์ในวงโคจรของพวกมัน การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเกิดจากแรงของ Coulomb อะตอมของไฮโดรเจนมีเพียงอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวที่หมุนเวียนอยู่รอบนิวเคลียสของมัน นิวเคลียสของอะตอมมีประจุบวกและมวลประมาณ 1836 เท่ามวลของอิเล็กตรอน
แบบจำลองของอะตอมนี้มีเหตุผลในการทดลอง แต่บนพื้นฐานของแบบจำลองนี้มันเป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายเสถียรภาพของการดำรงอยู่ของมัน
อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในวงโคจรกฎของกลศาสตร์คลาสสิกเข้าใกล้นิวเคลียสเนื่องจากการสูญเสียพลังงานและในที่สุดก็ตกอยู่ในนั้น ในความเป็นจริงอิเล็กตรอนไม่ตกอยู่ในนิวเคลียส อนุภาคของสารเคมีมีความเสถียรมากและสามารถดำรงอยู่ได้เป็นเวลานาน ข้อสรุปเกี่ยวกับการทำลายนิวเคลียร์อันเนื่องมาจากการสูญเสียพลังงานซึ่งไม่สอดคล้องกับการทดลองของรัทเธอร์ฟอร์ดเป็นผลมาจากการใช้กฎของกลศาสตร์คลาสสิกกับปรากฏการณ์กล้องจุลทรรศน์ ดังนั้นกฎของฟิสิกส์คลาสสิกจึงไม่สามารถใช้กับปรากฏการณ์ของ microworld ได้
