Ученые не сразу пришли к правильному пониманию atomun yapısı. Atomun ilk modeli elektronu keşfeden İngiliz fizikçi JJ Thomson tarafından önerildi. Fakat onun modeli, E. Rutherford’un bir mikro partikülde pozitif yükün dağıtılması konusundaki deneyleriyle çatışmaya başladı. Rutherford'un bu deneyleri atomun nasıl çalıştığını anlamada büyük rol oynamıştır.
Bir elektronun kütlesinin binlerce olduğu zaten biliniyordupartikülün kütlesinin kendisinden daha az. Rutherford varsayımı yaptı: atom bir bütün olarak nötr olduğundan, ana kütlesi pozitif yüklü parça üzerine düşmelidir. Bu hipotezi doğrulamak için Rutherford’un deneyleri aşağıdakine indirildi.
Prob için alfa parçacıkları kullanmayı önerdiatomudur. Bir elektronun kütlesi α-parçacıklarının kütlesinden yaklaşık 8.000 kat daha küçüktür ve hızları çok yüksektir - saniyede yirmi bin kilometreye ulaşabilir. Bunlar Rutherford’un alfa parçacık saçılma deneyleriydi.
Bunlar tarafından bombalanan ağır elementlerin atomlarıparçacıkları. Küçük kütle nedeniyle, elektronlar a-parçacıklarının yörüngesini değiştiremedi. Bu, pozitif yüklü, atomun sadece bir kısmını yapabilir. Sonuç olarak, alfa parçacıklarının saçılmasının doğası gereği, maddenin mikropartikülündeki kütle dağılımını ve pozitif yükü tanımak mümkün olacaktır.
Rutherford'un deneyleri aşağıdaki şemaya sahipti.Kurşun silindiri içine herhangi bir radyoaktif madde kondu. Bu silindirde uzunlamasına dar bir kanal delinmiştir. Bu kanaldan α parçacıklarının akışı, incelenen malzemeden (bakır, altın vb.) İnce bir folyoya düştü. Sonra alfa parçacıkları çinko sülfit ile kaplanmış yarı saydam bir elek üzerine düştü. Ekrana çarpışan her parçacık bir ışık parıltısı verdi (parıldama), mikroskoptan görülebiliyordu.
Rutherford'un başka deneyleri küçük olduğunu gösterdialfa parçacıklarının sayısı (yaklaşık iki binde bir) 90 ° 'den fazla bir açı ile sapmıştır. Bu gerçek Rutherford'u büyük ölçüde şaşırtmıştı. Bir mermi ile ince bir kağıt parçası çekmek kadar inanılmazdı ve geri dönüp sana vuracağını söyledi. Aslında, Thomson modeline dayanarak böyle bir sonuç tahmin etmek mümkün değildir ve Rutherford, bir a parçacığının yalnızca bir atomun ana kütlesi çok küçük bir hacimdeyken geri atılabileceğini önerdi. Bu yüzden Rutherford'un deneyleri onun ana modele gelmesine yardımcı oldu. Bu, neredeyse tüm pozitif yükün ve mikropartikülün tüm kütlesinin yoğunlaştığı küçük boyutlu bir yapıdır.
Атомная модель непосредственно вытекает из Rutherford'u yöneten deneyimler. Atomun Rutherford konseptine göre yapısı aşağıdadır. Pozitif yüklü bir çekirdek merkezdedir. Atom nötr olduğu için, elektron sayısı Mendeleev periyodik sistemindeki elementin sıra sayısına eşittir. Gezegenler yörüngelerinde Güneşin etrafında dönerken çekirdeğin üzerindeki bir dairede hareket ederler. Elektronların hareketi Coulomb kuvvetlerinden kaynaklanmaktadır. Bir hidrojen atomu çekirdeğini yörüngede yalnızca bir elektron içerir. Atom çekirdeği, bir elektron kütlesinin yaklaşık 1836 katı olan pozitif bir yük ve kütle taşır.
Atomun bu modelinin deneysel bir gerekçesi vardı, ancak bu model temelinde varlığının kararlılığını açıklamak mümkün değil.
Yörüngede hareket eden elektronlarKlasik mekaniğin yasaları, enerji kaybı nedeniyle çekirdeğe yaklaşmakta ve nihayetinde üzerine düşmektedir. Aslında, elektron çekirdeğin üzerine düşmez. Kimyasal elementlerin mikropartikülleri çok sabittir ve çok uzun bir süre boyunca var olabilir. Rutherford'un deneyleriyle tutarlı olmayan enerji kaybına bağlı olarak atomun kaçınılmaz imhası hakkındaki sonuç, klasik mekanik yasalarını mikro ölçekli fenomenlere uygulamanın sonucudur. Sonuç olarak, klasik fizik yasaları, mikro dünyadaki fenomenler için geçerli değildir.
