Hvordan giver stor vinkel alfa -partikelspredning bevis for en nuklear model af atom?

1. Rutherford Gold Foil Experiment:

* Opsætningen: I begyndelsen af det 20. århundrede gennemførte Ernest Rutherford og hans studerende et berømt eksperiment, hvor de bombarderede en tynd guldfolie med alfa -partikler (positivt ladede heliumkerner).

* det forventede resultat: Baseret på den fremherskende "blomme budding" -model, hvor elektroner var spredt over en positivt ladet sfære, forventedes alfa -partiklerne at passere gennem folien med kun lette afvigelser på deres stier.

* Det faktiske resultat: Resultaterne var forbløffende! Mens de fleste alfa -partikler passerede lige igennem, var en lille procentdel spredt i store vinkler, hvor nogle endda sprang tilbage mod kilden.

2. Fortolkning og nuklear model:

* uventede afbøjninger: Den store vinkelspredning var uventet og kunne ikke forklares med blommepudding-modellen. Det foreslog en meget koncentreret positiv ladning inden for atomet.

* nuklear model: Rutherford foreslog, at atomet bestod af en lille, tæt, positivt ladet kerne i midten, omgivet af negativt ladede elektroner, der kredserede på afstand. Denne model forklarede den observerede spredning:

* Direkte hits: Alfa -partikler, der kom tæt på kernen, oplevede stærk elektrostatisk frastødning, hvilket fik dem til at blive afbøjet i store vinkler.

* passerer igennem: Alfa -partikler, der passerede langt fra kernen, stødte på svagere kræfter og oplevede kun lette afvigelser.

3. Nøglebevis:

* Spredning af storvinklen: Eksistensen af storvinklet spredning indikerede stærkt en koncentreret positiv ladning inden for atomet. Dette var umuligt at forklare med Plum Pudding -modellen.

* lille procentdel af spredning: Det faktum, at kun en lille procentdel af alfa -partikler var spredt i store vinkler antydede, at kernen besatte en lille brøkdel af det samlede atomvolumen.

Kortfattet:

Observationen af storvinklet alfa-partikelspredning i Rutherford Gold-folieeksperimentet gav overbevisende bevis for en nuklear model for atomet. Denne model, med sin koncentrerede positive ladning inden for en lille kerne, forklarede med succes den uventede spredningsadfærd og revolutionerede vores forståelse af atomstruktur.