המדענים לא הגיעו מיד להבנה הנכונהאת מבנה האטום. המודל הראשון של האטום הוצע על ידי הפיזיקאי האנגלי ג'יי ג'יי תומסון, שגילה את האלקטרון. אבל המודל שלו התנגש עם הניסויים של א 'רתרפורד על חלוקת מטען חיובי microparticle. ניסויים אלה של Rutherford מילאו תפקיד מרכזי בהבנת האופן שבו האטום פועל.
זה כבר היה ידוע כי המוני של אלקטרון אלפיםפעמים פחות מסה של החלקיק עצמו. רתרפורד הניחה את ההנחה: מאחר שהאטום בכללותו הוא נייטרלי, המסה העיקרית שלו צריכה ליפול על החלק הטעון באופן חיובי. כדי לאשר את ההשערה הזאת, הניסויים של רתרפורד צומצמו עד כאן.
הוא הציע להשתמש בחלקיקי אלפא כדי לבדוקאטום המסה של אלקטרון קטנה פי 8,000 מזו של המסה של חלקיקי α, והמהירות שלהם גבוהה מאוד - היא יכולה להגיע לעשרים אלף קילומטרים לשנייה. אלה היו חלקיקי האלפא של רתרפורד המפזרים ניסויים.
אטומים של אלמנטים כבדים שהופגזו על ידי אלהחלקיקים. בשל המסה הקטנה, האלקטרונים לא יכלו לשנות את המסלול של חלקיקי α. זה יכול להפוך רק חלק האטום, טעונה חיובי. כתוצאה מכך, על פי אופי פיזור חלקיקי אלפא, ניתן יהיה לזהות את התפלגות המסה בתוך microparticle של החומר ואת החיוב חיובי.
הניסויים של רתרפורד קיבלו את התוכנית הבאה.כל חומר רדיואקטיבי הונח בתוך גליל העופרת. ב גליל זה ערוץ צר היה קדוח longitudinally. זרימת חלקיקי α מערוץ זה נפלה על נייר דק מהחומר הנחקר (נחושת, זהב וכו '). ואז נפלו חלקיקי האלפא על מסך שקוף, שהיה מצופה בגופרית אבץ. כל חלקיק, שהתנגש עם המסך, נתן הבזק של אור (נצנוץ), זה יכול להיראות דרך מיקרוסקופ.
Дальнейшие опыты Резерфорда показали, что малое מספר חלקיקים אלפא (כ 1 אלפיים) חרג בזווית של יותר מ 90 מעלות. עובדה זו התמיהה מאוד את רתרפורד. הוא אמר שזה מדהים כמו לירות פיסת נייר דק עם קליע והוא יחזור להכות אותך. ואכן, לא ניתן לחזות תוצאה כזו בהתבסס על מודל תומסון, ורותרפורד הציע כי חלקיק α יכול להיזרק לאחור רק כאשר המסה העיקרית של האטום נמצאת בנפח קטן מאוד. אז הניסויים של רתרפורד סייעו לו להגיע למודל הליבה. זהו גוף קטן בגודל, שבו כמעט את החיוב כולו כולו ואת המוני כולו של microparticle מרוכזים.
המודל האטומי נובע ישירות מחוויות שערכו את רתרפורד. המבנה של האטום על פי המושג של Rutherford הוא כדלקמן. ליבה טעונה באופן חיובי נמצאת במרכז. מאחר שהאטום הוא נייטרלי, מספר האלקטרונים שווה למספר הסידורי של האלמנט במערכת המנדלית של מנדלייב. הם נעים במעגל מעל הליבה, כמו כוכבי הלכת להסתובב סביב השמש במסלולים שלהם. תנועת האלקטרונים נובעת מכוחות קולום. אטום מימן מכיל רק אלקטרון אחד המקיף את הגרעין שלו. הגרעין האטומי נושא מטען חיובי ומסה, בערך 1836 פעמים את המוני האלקטרון.
מודל זה של האטום היה בעל הצדקה ניסויית, אך על בסיס מודל זה לא ניתן להסביר את יציבות קיומה.
Электроны, движущиеся по орбите, должны по חוקי מכניקה קלאסית הגישה הליבה עקב אובדן אנרגיה, ובסופו של דבר, נופלים על זה. למעשה, האלקטרון אינו נופל על הגרעין. Microparticles של יסודות כימיים יציבים מאוד יכול להתקיים במשך זמן רב מאוד. המסקנה על הרס בלתי נמנע של האטום עקב אובדן אנרגיה, אשר אינו עולה בקנה אחד עם הניסויים של Rutherford, הוא תוצאה של החלת חוקי המכניקה הקלאסית לתופעות מיקרוסקל. כתוצאה מכך, חוקי הפיזיקה הקלאסית אינם ישימים לתופעות של עולם המיקרו.
