Quem propôs o modelo nuclear da estrutura do átomo? Modelo nuclear de estrutura atômica e seu esquema

A noção de que os átomos sãoas menores partículas de matéria, surgiram pela primeira vez nos tempos da Grécia antiga. No entanto, foi apenas no final do século XVIII, graças ao trabalho de cientistas como A. Lavoisier, M. V. Lomonosov e alguns outros, que ficou provado que os átomos existem. No entanto, naquela época, ninguém se perguntou qual era sua estrutura interna. Os cientistas ainda consideravam os átomos como "tijolos" indivisíveis, dos quais toda a matéria é composta.

Tentativas de explicar a estrutura do átomo

Quem sugeriu o modelo nuclear da estrutura do átomoo primeiro de todos os cientistas? A primeira tentativa de criar um modelo dessas partículas pertencia a J. Thomson. No entanto, é impossível chamá-lo de sucesso no sentido pleno da palavra. Afinal, Thomson acreditava que o átomo é um sistema esférico e eletricamente neutro. Neste caso, o cientista assumiu que a carga positiva é distribuída uniformemente no volume dessa esfera, e dentro dela é um núcleo carregado negativamente. Todas as tentativas do cientista de explicar a estrutura interna do átomo não tiveram sucesso. Ernest Rutherford é quem propôs um modelo nuclear da estrutura atômica alguns anos depois que Thomson apresentou sua teoria.

História da pesquisa

Com a ajuda de um estudo de eletrólise em 1833Faraday conseguiu estabelecer que a corrente na solução de eletrólitos é um fluxo de partículas carregadas, ou íons. Com base nesses estudos, ele foi capaz de determinar a carga mínima de íons. Outro papel importante no desenvolvimento desta área na física foi desempenhado pelo químico russo DI Mendeleyev. Foi ele quem primeiro levantou a questão nos círculos científicos de que todos os átomos podem ter a mesma natureza. Vemos que antes que o modelo nuclear da estrutura do átomo de Rutherford fosse proposto pela primeira vez, um grande número de experimentos igualmente importantes foi realizado pelos mais diversos cientistas. Eles avançaram a teoria atomística da estrutura da matéria para a frente.

Os primeiros experimentos

Rutherford é realmente brilhantecientistas, porque suas descobertas transformaram a noção da estrutura da matéria. Em 1911, ele foi capaz de colocar um experimento, através do qual os pesquisadores poderiam olhar para as profundezas misteriosas do átomo, ter uma idéia do que é sua estrutura interna. Os primeiros experimentos foram realizados pelo cientista com o apoio de outros pesquisadores, mas o principal papel na descoberta era o mesmo de Rutherford.

Experimento

Usando fontes naturais de radiaçãoRutherford foi capaz de construir um canhão que emitia um fluxo de partículas alfa. Era uma caixa feita de chumbo, dentro da qual havia uma substância radioativa. Na arma era um slot, através do qual todas as partículas alfa atingiu a tela de chumbo. Eles poderiam voar apenas através do slot. No caminho desse feixe de partículas radioativas havia várias outras telas.

Eles separaram partículas que se desviarama direção especificada anteriormente. Um fluxo de partículas alfa estritamente focado foi incidente no alvo. Como alvo, Rutherford usou uma folha fina de folha de ouro. Depois que as partículas caíram nessa folha, elas continuaram seu movimento e acabaram caindo na tela luminescente instalada atrás desse alvo. Quando partículas alfa foram incidentes nesta tela, flashes foram gravados, de acordo com os quais o cientista poderia julgar quantas partículas se desviam da direção original ao colidir com a folha e qual é a magnitude desse desvio.

Diferenças de experimentos anteriores

Alunos em idade escolar e estudantes que estão interessadosQuem sugeriu um modelo nuclear da estrutura do átomo, deveria saber: experimentos semelhantes foram conduzidos em física antes de Rutherford. Sua idéia principal era reunir o máximo possível de informações sobre a estrutura do átomo a partir dos desvios das partículas da trajetória original. Todos esses estudos levaram ao acúmulo de uma certa quantidade de informações na ciência, provocaram reflexões sobre a estrutura interna das menores partículas.

Já no início do século XX, os cientistas sabiam que, emátomo contém elétrons que têm uma carga negativa. Mas entre a maioria dos pesquisadores a opinião prevaleceu que o átomo de dentro é mais como uma grade cheia de partículas carregadas negativamente. Tais experimentos permitiram obter muita informação - por exemplo, para determinar as dimensões geométricas dos átomos.

Palpite brilhante

Rutherford notou que nenhum de seusos predecessores nunca tentaram determinar se partículas alfa podem desviar-se em ângulos muito grandes de sua trajetória. O primeiro modelo, às vezes chamado de "pudim com passas" entre os cientistas (porque, de acordo com esse modelo, os elétrons no átomo são distribuídos como as poças), simplesmente não permitia que os componentes densos da estrutura existissem dentro do átomo. Nenhum dos cientistas se importou em considerar tal opção. O pesquisador pediu ao aluno que reequipasse a instalação de tal forma que grandes desvios das partículas da trajetória também fossem corrigidos - apenas para excluir essa possibilidade. Qual foi a surpresa tanto do cientista quanto de seu aluno quando descobriu-se que algumas partículas voam em um ângulo de 180^o.

O que está dentro do átomo?

Descobrimos quem sugeriu o modelo nuclear da estruturaátomo e qual foi a experiência deste cientista. Naquela época, o experimento de Rutherford foi um verdadeiro avanço. Ele foi forçado a concluir que a maior parte da massa dentro do átomo está contida em uma substância muito densa. O esquema do modelo nuclear da estrutura do átomo é extremamente simples: dentro dele é um núcleo positivamente carregado.

Outras partículas, chamadas elétrons, giramem torno deste núcleo. A parte restante é várias ordens de magnitude menos densa. O arranjo de elétrons dentro do átomo não é caótico - as partículas são organizadas em ordem crescente de energia. Os exploradores chamavam as partes internas dos átomos de núcleos. Os nomes que o cientista introduziu ainda são usados ​​na ciência.

Como se preparar para a aula?

Os alunos interessados ​​em quemsugeriu um modelo nuclear da estrutura do átomo, pode piscar na lição com conhecimento adicional. Por exemplo, você pode dizer como Rutherford, depois de muito tempo após seus experimentos, gostava de dar uma analogia para sua descoberta. O país sul-africano é contrabandeado com armas para os rebeldes, que são encerrados em fardos de algodão. Como os funcionários da alfândega podem determinar onde os suprimentos perigosos estão localizados, se todo o trem está entupido com esses fardos? O funcionário da alfândega pode começar a atirar nos fardos e onde as balas ricochetearão e haverá uma arma. Rutherford enfatizou que foi exatamente assim que sua descoberta foi feita.

Para aqueles que estão se preparando para uma resposta sobre este tópico na lição, é desejável preparar respostas para as seguintes perguntas:

1. Quem sugeriu o modelo nuclear da estrutura do átomo?

2. Qual foi o significado do experimento?

3. A diferença entre o modelo nuclear e outros modelos.

O significado da teoria de Rutherford

Essas conclusões radicais que Rutherford fezde seus experimentos, forçou muitos de seus contemporâneos a duvidar da verdade desse modelo. Mesmo o próprio Rutherford não foi exceção - ele publicou os resultados de sua pesquisa apenas dois anos após a descoberta. Tomando como base as idéias clássicas sobre como as micropartículas se movem, ele propôs um modelo planetário nuclear da estrutura do átomo. Em geral, o átomo tem uma carga neutra. Em torno do núcleo, os elétrons se movem - assim como os planetas giram em torno do sol. Este movimento é devido às forças de Coulomb. No momento, o modelo de Rutherford sofreu um refinamento considerável, mas a descoberta do cientista não perde hoje sua relevância.