Hvordan blev Geiger og Marsden Experiment of Alpha afbøjet?

Geiger-Marderden-eksperimentet, også kendt som Rutherford-spredningseksperimentet, var et banebrydende eksperiment i nuklear fysik, der hjalp med atomes struktur. Her er, hvordan alfa -partikler blev afbøjet:

Opsætningen:

* alfakilde: En radioaktiv kilde, som radium, udsendte alfa -partikler (positivt ladede heliumkerner).

* guldfolie: Et meget tyndt ark guldfolie blev brugt som mål.

* detektor: En fluorescerende skærm blev placeret omkring guldfolien for at detektere alfa -partiklerne efter deres interaktion med folien.

observationer:

* De fleste alfa -partikler passerede lige igennem: Størstedelen af ​​alfa -partiklerne gik lige gennem guldfolien uden nogen signifikant ændring i retning. Denne observation var uventet, da forskere på det tidspunkt troede, at atomet var en ensartet, positiv sfære af stof med elektroner spredt overalt.

* Nogle alfa -partikler afbøjet: Et lille antal alfa -partikler blev afbøjet i forskellige vinkler.

* Et par alfa -partikler afbøjet baglæns: Mest bemærkelsesværdigt blev en lille brøkdel af alfa -partikler afbøjet baglæns, næsten som om de havde ramt et solidt objekt.

Forklaringen:

Rutherford fortolkede disse resultater og foreslog følgende model af atomet:

* kerne: Atomet har en lille, tæt, positivt ladet kerne i midten. Det er her, det meste af atomets masse er bosiddende.

* Elektronsky: Elektroner er negativt ladet og kredser om kernen på en skylignende måde.

Hvorfor afbøjningen:

* lige igennem: De fleste alfa -partikler passerede lige igennem, fordi atomet for det meste er tomt rum.

* afbøjning: Da en alfa -partikel kom tæt på kernen, oplevede den en stærk elektrostatisk frastødning på grund af de positive ladninger for både kernen og alfa -partiklen. Denne frastødning fik alfa -partiklen til at aflede fra dens oprindelige sti.

* backscattering: De få alfa -partikler, der blev afbøjet baglæns, havde en direkte kollision med kernen. Den stærke frastødelse fra kernen fik dem til at hoppe tilbage.

Nøglepunkter:

* nuklear model: Geiger-Marden-eksperimentet førte til udviklingen af ​​atomets nukleare model, der erstattede den tidligere blommepudding-model.

* Opdagelse af kernen: Eksperimentet beviste eksistensen af ​​en lille, tæt, positivt ladet kerne i midten af ​​atomet.

* Betydning: Dette eksperiment revolutionerede vores forståelse af atomstruktur og banede vejen for yderligere opdagelser inden for nuklear fysik.