Ce este experimentul Rutherford's Foil Gold
Share
Experimentul de folie de aur al lui Rutherford (Experimentul de împrăștiere a particulelor alfa al lui Rutherford) se referă la un experiment realizat de Ernest Rutherford, Hans Geiger și Ernest Marsden de la Universitatea din Manchester la începutul anilor 1900. În experiment, Rutherford și cei doi studenți au studiat modul în care particulele alfa trase la o bucată subțire de folie de aur s-au deviat. Conform modelelor atomice populare ale timpului, toate particulele alfa ar fi trebuit să treacă direct prin folia de aur. Cu toate acestea, spre surprinderea lor, Rutherford și studenții săi au descoperit că aproximativ 1 din fiecare 8000 de particule alfa au fost deflectate înapoi spre sursă (adică la unghiuri mai mari de 90o). Pentru a explica acest efect, au trebuit să vină cu un nou model (cunoscut acum ca "Modelul Rutherford") Pentru atom.
Ernest Rutherford
Pentru experiment, o sursă radioactivă care emite particule alfa a fost păstrată în fața unei folii de aur subțiri. Sursa și folia de aur au fost înconjurate de un ecran cu o acoperire cu sulfură de zinc, iar aerul a fost pompat pentru a se asigura că echipamentul se află într-un vid. (Dacă nu, particulele alfa ar fi consumat energia pentru a ioniza moleculele de aer și ar fi putut să nu ajungă niciodată la folia de aur).
Particulele alfa emise de sursă trebuiau să treacă direct prin folia de aur. Ori de câte ori au lovit ecranul acoperit cu sulfură de zinc, aceștia urmau să producă pe ecran un mic punct stralucitor.
Modelul popular pentru atomul de atunci a fost cunoscut sub numele de "Modelul Pudding de prune„. Acesta a fost un model dezvoltat de J.J. Thomson, care a descoperit electroni cu câțiva ani mai devreme. Potrivit modelului său, atomii erau obiecte sferice, încărcătura pozitivă fiind răspândită uniform ca pe un aluat, și niște biți de încărcare negativă (electroni) lipiți pe ea ca niște prune. Dacă acest "model de budincă de prune" a fost corect, toate particulele alfa ar fi trebuit să treacă direct prin atomii de aur din folia de aur, arătând o mică deformare. Cu toate acestea, ceea ce au observat Rutherford și studenții săi a fost destul de diferit.
Majoritatea particulelor alfa făcut du-te direct prin folia de aur. Cu toate acestea, câteva dintre particulele alfa păreau să fie deflectate la unghiuri mari. Rareori, unele particule alfa pareau ca au fost deviate de unghiuri mai mari de 90 de grade0. Pentru a explica acest rezultat, Rutherford a propus ca masa unui atom să fie concentrată într-o zonă foarte mică din centru, pe care el a numit-o "nucleu". De la deflecții, era clar și faptul că nucleul a fost încărcat:
Experimentul de foi de aur al lui Rutherford - speranța și rezultatul experimentului Geiger-Marsden
Experimentul foii de aur al lui Rutherford - principalele observații și concluzii
| Observare | Interpretare |
| Majoritatea particulelor alfa au trecut direct prin folia de aur | Aceste particule alfa trebuie să se deplaseze fără a se apropia de centrul (încărcat) al atomului. Prin urmare, cea mai mare parte a atomului trebuie să fie goală. |
| Puține particule alfa s-au deviat la unghiuri mari | Acestea trebuie să fie apropiate de centrul atomului, unde se învârt de la încărcătura din centru. Asa de, nucleul trebuie să fie încărcat. |
| Rareori, particulele alfa au fost deflectate înapoi spre detector | Acestea trebuie să se ciocnească cu nucleul cap-on. Asa de, nucleul trebuie să conțină cea mai mare parte a masei atomului. |
Rutherford nu a determinat neapărat că nucleul a fost încărcat pozitiv în timpul acestor experimente timpurii (deflecțiile ar fi putut fi produse de taxe negative atractive mai degrabă decât sarcini repulsive pozitive la centru). Rutherford în cele din urmă făcut descoperi că nucleul unui atom a fost încărcat pozitiv, dar acest lucru a fost făcut într-un experiment diferit.
În cele din urmă, Niels Bohr și Erwin Schrödinger au venit cu modele mai bune pentru atomi, dar experimentul cu foi de aur al lui Rutherford rămâne unul dintre cele mai experimentale experimente din istoria fizicii.
