Ученые не сразу пришли к правильному пониманию atomens struktur. Den første modellen av atomet ble foreslått av den engelske fysikeren JJ Thomson, som oppdaget elektronen. Men hans modell kom i konflikt med E. Rutherfords eksperimenter med fordelingen av en positiv ladning i en mikropartikkel. Disse forsøkene på Rutherford spilte en viktig rolle i å forstå hvordan atomen fungerer.
Det var allerede kjent at massen av et elektron i tusenganger mindre enn massen av partikkelen selv. Rutherford gjorde antakelsen: siden atomet som helhet er nøytralt, bør hovedmassen falle på den positivt ladede delen. For å bekrefte denne hypotesen ble Rutherfords eksperimenter redusert til følgende.
Han foreslo å bruke alfa partikler til å sondeatom. Massen av en elektron er ca. 8000 ganger mindre enn massen av a-partikler, og hastigheten er veldig høy - den kan nå tjue tusen kilometer per sekund. Disse var Rutherfords alfa-partikkelspredningseksperimenter.
Atomer av tunge elementer bombardert av dissepartikler. På grunn av den lille massen kunne elektronene ikke endre bane av a-partiklene. Dette kan bare gjøre en del av atomet positivt ladet. Følgelig vil det ved naturen av spredning av alfa partikler være mulig å gjenkjenne massedistribusjonen inne i mikropartikkelen av stoffet og den positive ladning.
Rutherfords eksperimenter hadde følgende skjema.Eventuelt radioaktivt stoff ble plassert inne i sylinder av bly. I denne sylinderen ble en smal kanal boret i lengderetningen. Strømmen av a-partikler fra denne kanalen falt på en tynn folie fra materialet som er studert (kobber, gull, etc.). Da falt alfa-partiklene på en gjennomskinnelig skjerm, som ble belagt med sinksulfid. Hver partikkel, som kolliderte med skjermen, ga en blink av lys (scintillation), det kunne sees gjennom et mikroskop.
Ytterligere eksperimenter av Rutherford viste at småAntall alfa partikler (omtrent en til to tusen) avvikes med en vinkel på mer enn 90 °. Dette faktum for mye forvirret Rutherford. Han sa det var like utrolig som å skyte et stykke tynt papir med et prosjektil og han ville komme tilbake og slå deg. Faktisk er det umulig å forutsi et slikt resultat basert på Thomson-modellen, og Rutherford foreslo at en a-partikkel bare kan kastes tilbake når atommassens hovedmasse er i svært lite volum. Så Rutherfords eksperimenter hjalp ham med å komme til kjernemodellen. Dette er en liten størrelse kropp, hvor nesten hele positiv ladning og hele massen av mikropartikkelen er konsentrert.
Atommodellen følger direkte fraerfaringer som utførte Rutherford. Strukturen av atomet i henhold til begrepet Rutherford er følgende. En positivt ladet kjerne er i midten. Siden atomet er nøytralt, er antall elektroner lik det ordinære tallet til elementet i Mendeleev periodiske systemet. De beveger seg i en sirkel over kjernen, da planeter roterer rundt Sola i sine baner. Bevegelsen av elektroner skyldes Coulomb-styrker. Et hydrogenatom inneholder bare en elektron som kretser kjernen. Dens atomkjerne bærer en positiv ladning og masse, ca 1836 ganger massen av en elektron.
Denne modellen av atomet hadde en eksperimentell begrunnelse, men på grunnlag av denne modellen er det umulig å forklare stabiliteten i eksistensen.
Elektroner som beveger seg i bane børlovene i klassisk mekanikk nærmer seg kjernen på grunn av tap av energi og til slutt faller på den. Faktisk faller elektronen ikke på kjernen. Mikropartikler av kjemiske elementer er svært stabile og kan eksistere i svært lang tid. Konklusjonen om den uunngåelige ødeleggelsen av atomet på grunn av energitap, som ikke stemmer overens med Rutherfords eksperimenter, er resultatet av å anvende lovene i klassisk mekanikk til mikroskopiske fenomener. Følgelig er lovene i klassisk fysikk ikke anvendelige for fenomenene til microworld.
