Vědci nepřišli okamžitě k správnému pochopenístruktura atomu. První model atomu navrhl anglický fyzik JJ Thomson, který objevil elektron. Ale jeho model se srazil s experimenty E. Rutherfordových o distribuci pozitivního náboje v mikročástice. Tyto experimenty Rutherford hrály významnou roli v pochopení struktury atomu.
Již bylo známo, že hmotnost elektronu v tisícíchméně než hmotnost samotné částice. Rutherford předpokladal: jelikož atom je obecně neutrální, jeho hlavní hmota musí spadnout na kladně nabitou část. Pro potvrzení této hypotézy byly pokusy Rutherfordových sníženy na následující.
Navrhl použít alfa-částice ke zkoumáníatom. Elektronová hmota je přibližně 8000krát menší než hmotnost částic a a jejich rychlost je velmi vysoká - může dosáhnout dvacet tisíc kilometrů za sekundu. Tohle byly Rutherfordovy experimenty na rozptylu alfa částic.
Na těle byly bombardovány atomy těžkých elementůčástice. Kvůli malé hmotnosti nemohly elektrony měnit trajektorii a-částic. Pouze část atomu, pozitivně nabitá, to může udělat. V důsledku toho, z povahy rozptylu alfa částic, bude možné znát rozložení hmoty uvnitř mikročástice hmoty a pozitivního náboje.
Rutherfordovy experimenty měly následující schéma.Jakákoli radioaktivní látka byla umístěna uvnitř válce z olova. V tomto válci byl podélně vyvrtán úzký kanál. Tok a-částic z tohoto kanálu padl na tenkou fólii studovaného materiálu (měď, zlato a další). Pak alfa částice padly na průsvitné síto, které bylo potaženo sulfidem zinečnatým. Každá částicová část, která směřuje k sítu, způsobila záblesk světla (scintilací), který byl pozorován mikroskopem.
Další experimenty od Rutherforda ukázaly, že maléPočet alfa částic (přibližně jeden ze dvou tisíc) byl vychylován o úhel větší než 90 °. Tato skutečnost značně zmátla Rutherforda. Řekl, že je to tak neuvěřitelné, jako projektil vypálil na kus hedvábného papíru a že se vrátí k vám a bodl. Ve skutečnosti, předvídat výsledek, založený na modelu Thomson nemožnou a Rutherford navrhl, že alfa-částice mohou být odsunuto pouze tehdy, když část atomu je ve velmi malém objemu prostoru. Takže Rutherfordovy experimenty mu pomohly přijít k jádru modelu. Toto tělo má malou velikost, kde se soustřeďuje téměř celý kladný náboj a celá hmotnost mikročástic.
Atomový model následuje přímo zexperimenty prováděné Rutherfordem. Struktura atomu podle Rutherfordova konceptu je následující. Pozitivně nabité jádro je uprostřed. Vzhledem k tomu, že atom je neutrální, počet elektronů se rovná pořadovému číslu elementu v periodickém systému Mendeleev. Oni se pohybují v kruhu nad jádrem, protože planety se otáčejí kolem Slunce na jejich orbitech. Pohyb elektronů je způsoben Coulombovými silami. Atóm vodíku obsahuje pouze jeden elektron, který cirkuluje kolem jeho jádra. Jeho atomové jádro nese kladný náboj a hmotnost, přibližně 1836 násobek hmotnosti elektronu.
Tento model atomu měl experimentální ospravedlnění, ale na základě tohoto modelu není možné vysvětlit stabilitu jeho existence.
Elektrony pohybující se na oběžné dráze by mělyZákony klasické mechaniky přistupují k jádru kvůli energetickým ztrátám a nakonec na ně padnou. Ve skutečnosti elektron nespadá na jádro. Mikročástice chemických prvků jsou velmi stabilní a mohou existovat po velmi dlouhou dobu. Závěr o bezprostředním zničení atomu v důsledku energetických ztrát, který nesouhlasí s experimenty Rutherforda, je výsledkem uplatnění zákonů klasické mechaniky na jevy mikrovlny. Zákony klasické fyziky jsou proto nepoužitelné na jevy mikrosvěta.
