Hva gjorde Rutherford Gold Foil Experiment Fortell Forskere Om Atomic struktur?

Rutherford eksperiment, også kjent som gullfolie eksperiment eller gullfolieeksperimentet, en avfyrings positivt ladete alfa-partikler, som er utgangspunktet heliumkjerner, ved et meget tynt ark av gullfolie omgitt av en detektor. Eksperimentet, utviklet av Ernest Rutherford og framført av Hans Geiger og Ernest Marsden i 1911, ga overraskende resultater som avkreftet den rådende modellen av atom-strukturen, vanligvis kjent som plomme pudding modell.

eksperimentell Setup

Eksperimentet oppsett av gull folie forsøket besto av en alfapartikkel emitter, et ark med supertynne gull folie, og en sirkulær sink-sulfid detektor ark som omringet gull folie. Alfa-partiklene ble produsert ved radioaktiv nedbrytning av radium. Sink-sulfid ark vil lyse opp når truffet av en alfapartikkel. På grunn av at utgangsvinkel på de alfa-partikler som ble kontrollert av en smal spalte foran emitteren, kan avbøyningsvinkelen beregnes på grunnlag av hvor de treffer detektoren.

forventede resultater

Plomme pudding modell av atomstrukturen hevdet at et atom består av negativt ladde elektroner spredt relativt jevnt gjennom en suppe eller sky av diffuse positiv ladning. Hvis denne modellen var sant, vil de alfa-partikler som passerer gjennom gullfolie uten særlig hindring. Det vil ikke være noen elektriske krefter sterke nok til å endre sin bane ved mer enn et par grader.

faktiske resultater

Snarere enn å se bare mindre endringer i banene av alfa-partikler, detektoren arket viste at de fleste av partiklene gikk rett igjennom uten forstyrrelser, men noen ble avbøyd ved store vinkler eller avbøyd bakover. Dette var overraskende fordi under diffuse plomme pudding modell, ville det ikke være noen lokale elektriske ladninger sterke nok til å avlede en tung, rask bevegelse alfapartikkel.

Rutherford Model

Resultatene av gullfolie eksperimentet lov Rutherford for å utvikle en ny teori om atomstruktur hvor nesten hele massen og alle de positive ladning av et atom er inneholdt i en meget liten "kjernen" i midten av atom, omtrent 1/4000 diameteren av hele atomet. De negative ladninger, eller elektroner, bane rundt denne kjernen.

Mesteparten av atomet er tomrom. Den Rutherford Modell av atomstrukturen har siden blitt revidert på grunn av fremskritt i kvantemekanikk, men den grunnleggende forutsetningen for en liten, sentral, positivt ladet kjerne forblir uendret i dag.