Резерфорда эксперимент

Эксперименты с альфа-лучами в магнитных полях показали, что отклонение этих лучей противоположно отклонению бета-лучей. Следовательно, альфа-лучи заряжены положительно. Далее, поскольку альфа-лучи отклоняются очень слабо, они должны обладать очень большой массой. И, как выяснилось впоследствии, масса альфа-частиц в четыре раза больше массы частиц, названных Резерфордом протонами. [c.153]

В 1899 году Эрнест Резерфорд показал, что радиоактивность состоит из двух типов лучей, которые он назвал альфа- и бета-лучами. Он помещал тонкую алюминиевую фольгу на пути излучения урана. Бета-лучи могут проходить сквозь нее гораздо лучше, чем альфа (вы выполните подобный эксперимент в разд. Б.1 этой главы). Немного позже был открыт и третий тип излучения, названный гамма-лучами. [c.308]

Эксперименты, подобные опытам Резерфорда, Рентгена и Беккереля, показывают, как бывают полезны косвенные доказательства при изучении свойств объектов, которых мы не можем увидеть или ощутить. В этой лабораторной работе вы попытаетесь определить, что находится в закрытом ящике она во многом будет напоминать работу ученых при определении природы атома - более сложного черного ящика . [c.309]

В результате другого эксперимента Резерфорд предложил фундаментальную модель атома, которая используется до сих пор. При его осуществлении он разработал простой, хотя и косвенный способ увидеть атом. [c.310]

Некоторые соображения о том, как электроны и положительные заряды могут размещаться в атоме, были предложены еще до эксперимента Резерфорда. В наиболее популярной модели предполагалось, что атом выглядит как твердая масса из положительно заряженного материала, в который вкраплены отрицательно заряженные электроны, как изюмины в пудинге. [c.310]

В 1910 г. Эрнст Резерфорд (1871-1937) опроверг модель Томсона. Это произошло более или менее случайно, в ходе измерений рассеяния пучка альфа-частиц при их прохождении сквозь чрезвычайно тонкие листки золота и других тяжелых металлов. (Схема эксперимента Резерфорда показана на рис. 8-1.) Резерфорд ожидал обнаружить сравнительно небольшое отклонение альфа-частиц, какое должно быть обусловлено равномерным распределением заряда и массы атомов по большому объему (рис. 8-2.а). Но наблюдаемая картина оказалась совершенно иной и полностью непредвиденной. Вот как описывает это сам Резерфорд [c.330]

Рис. 8-2. Ожидаемые результаты эксперимента Резерфорда по рассеянию а-частиц, основанные на модели атома, предложенной Томсоном (а), и модели атома, к которой пришел Резерфорд (б). Согласно модели Томсона, масса атома распределена по всему его объему и отрицательно заряженные электроны однородно разбросаны внутри положительно заряженной части атома такая модель предполагает, что пучок положительно заряженных а-частиц должен претер-

Первые измерения размера атомного ядра были выполнены Резерфордом в экспериментах по рассеянию а-частиц. Более точные измерения осуществляются в экспериментах по рассеянию нейтронов, потому что нейтроны не отклоняются в результате электростатического отталкивания от ядер. Многочисленные эксперименты по рассеянию нейтронов показали, что радиус ядра пропорционален кубическому корню из числа содержащихся в нем нуклонов, т.е. что объем ядра пропорционален числу его нуклонов. [c.407]

Таким образом, складывалась весьма запутанная и противоречивая ситуация эксперимент говорил в пользу планетарной (ядерной) модели атома, тогда как согласно известным физическим законам такой атом существовать не мог. Выход был найден Н. Бором, теория которого опиралась на модель атома, предложенную Резерфордом, эмпирически установленные закономерности в атомных спектрах и гипотезу М. Планка. На последней надо остановиться особо. [c.7]

Резерфорд осуществил первые ядерные превращения, бомбардируя ядра азо-та-14 альфа-частицами. Однако в его знаменитых опытах по рассеянию альфа-частиц золотой фольгой (см. разд. 2.6, ч. 1) не происходило ядерной реакции. В чем различие этих двух экспериментов Что необходимо для осуществления ядерного превращения золота при его бомбардировке альфа-частицами [c.280]

ПланетАрная (или ее иногда называют ядерная) модель строения атома была предложена великим английским физиком Э. Резерфордом в результате тщательного (и многолетнего) изучения явления рассеяния а-частиц на тончайшей золотой фольге. Здесь нет необходимости приводить описание этих экспериментов, они вам хорошо известны, мы приводим здесь лишь схему опытов Резерфорда (мы хотим задать здесь только один вопрос — как вы думаете, почему Резерфорд использовал пластинки именно из золотой фольги ). [c.33]

Первые экспериментальные структурные данные были получены в работах Э. Резерфорда (1871 —1937) по рассеянию а-частиц тонкими металлическими фольгами. Характер этого рассеяния мог быть объяснен только в предположении, что практически вся масса атома сосредоточена в положительно заряженном ядре. В 1911 г. Резерфорд предложил планетарную модель строения атома вокруг массивного и маленького положительно заряженного ядра (его объем составляет 10 объема атома) по некоторым орбитам вращаются электроны, нейтрализующие ядерный заряд. Из этих же опытов мог быть вычислен и заряд ядра. Так, в экспериментах с платиновой, серебряной и медной фольгами для зарядов ядер были получены значения (в единицах заряда электрона) 77,4 46,3 и 29,3 соответственно. Порядковые номера названных элементов в периодической системе 78, 47 и 29. Ясно, что заряд ядра равен атомному номеру элемента. Этой же величине должно равняться число электронов в атоме вследствие электронейтральности последнего. [c.45]

Резерфорд идентифицировал положительно заряженные альфа-частицы с атомами гелия путем эксперимента, в котором альфа-частицы ударялись о тонкую металлическую фольгу и проникали через нее в камеру, после чего ему удалось показать появление в камере гелия. Более того, он показал, что количество гелия в камере соответствует числу альфа-частиц, прошедших через фольгу. [c.60]

Описанные выше и аналогичные им эксперименты позволили получить совершенно необычную картину атома. Если бы можно было увеличить линейные размеры участка золотой фольги в 1 000 000 000 раз (в миллиард раз), то можно было бы увидеть огромную стопу атомов диаметром около 60 см, каждый из которых имел бы объем более 30 литров. Однако в действительности вся масса атома была бы сосредоточена в единственной частице, в ядре диаметром всего лишь около 0,025 мм, т. е. в частице размером с небольшую песчинку. Это ядро атома окружено такими же маленькими электронами, движуш,имися вокруг него с очень большой скоростью. Опыт Резерфорда сводится к простреливанию таких 30-литровых атомов пучком маленьких песчинок, каждая из которых будет продолжать двигаться по прямой, если не столкнется с такой же песчинкой, соответствующей ядру атома. Совершенно очевидно, что вероятность такого столкновения чрезвычайно мала. (Альфа-частицы не отклоняются электронами атомов, поскольку альфа-частицы значительно тяжелее электронов.) [c.62]

Эксперимент Резерфорда следует считать одним из самых важных опытов, когда бы то ни было выполненных человеком, поскольку он дал новые знания о природе атомов. [c.62]

В соответствии с моделью Резерфорда в 1915 г. считали, что электроны движутся вокруг ядер по орбитам. Далее классическая физика постулировала, что при ускорении заряженной частицы излучается энергия. Таким образом, электроны должны постоянно испускать излучение, так как движение по кругу равносильно постоянному ускорению в новом направлении. Если электрон постоянно испускает энергию, то его орбита должна постоянно уменьшаться, в результате чего электрон будет приближаться к ядру. В конце концов он должен упасть на ядро В процессе уменьшения орбиты электрон должен также испускать постоянно изменяющийся непрерывный спектр излучения. Эти предсказания не подтверждались, экспериментом. Электрон не следовал предписаниям классической физики [c.15]

Из этих экспериментов следовало, что атомы состоят из чрезвычайно плотного положительно заряженного ядра, которое окружено электронами. Радиус ядра, по оценкам Резерфорда, составляет лишь одну стотысячную долю от радиуса атома (10 м). Для того, чтобы электрон не упал на ядро, он должен с большой скоростью вращаться вокруг ядра. Такая модель атома по вполне понятной аналогии с Солнечной системой была названа планетарной. Но, в отличие от Солнечной системы, ядро и электрон заряжены, а потому по законам электродинамики, открытым М. Фарадеем, они должны были испускать электромагнитное излучение, терять энергию, и в конце концов электрон должен был бы упасть на ядро, чего, к счастью, не происходит. Это противоречие планетарной модели не было преодолено вплоть до появления квантовой теории. [c.70]

Опыты Дж. Дж. Томсона с катодными лучами (1897 г.) доказали существование электрона, а эксперименты Э. Резерфорда по рассеянию а-частиц при бомбардировке ими металлической фольги (1911 г.) привели к выводу о наличии атомных ядер. Поскольку атом состоит из положительно заряженного ядра, сосредоточившего основную массу, и окружающих его отрицательно заряженных электронов, то в целом электронейтральность сохраняется. Таким образом, могло бы показаться что достаточно характеризовать атомы различных видов величиной их массы. [c.38]

Многочисленные экспериментальные исследования, проводившиеся оптическими методами, подтверждали выводы теории Дирака о тонкой структуре энергетических состояний атома водорода. В некоторых экспериментах наблюдалось небольшое расщепление уровней 25i/, и 2р./ но это расщепление было порядка вероятной ошибки измерения (- 10" по отношению к энергии перехода). Применение радиочастотной техники к исследованию малых разностей между энергетическими уровнями повысило точность измерения на 3—4 порядка, что позволило в 1947 г. Лэмбу и Резерфорду [50] с достоверностью установить, что уровни 2si/j и 2рч смещены друг относительно друга [c.313]

С моей точки зрения, важность этой работы для биологии сравнима со значением для физики знаменитых экспериментов Резерфорда по пропусканию а-частиц через тонкую пленку металла, которые привели к солнечной модели атома. Зеленая тетрадь вдохновила Эрвина Шредингера прочесть курс лекций в Тринити Колледже в Дублине в 1943 году, опубликованный затем в форме монографии [4]. Наиболее существенным в этой книге был глубокий анализ приведенных выше двух главных результатов зеленой тетради . [c.11]

Р и с. 5.1. Схематическое изображение эксперимента Резерфорда. [c.130]

Атомные спектры. Развитая Резерфордом ядерная мод ль была крупным шагом в познании строения атома. Основные черты этой модели — наличие в атоме положительно заряженного тяжелого ядра, окруженного электронами — выдержали испытание временем и подтверждены большим числом экспериментов. Однако модель Резерфорда в некоторых отношениях противоречила твердо установленным фактам. Отметим два таких противоречия. [c.62]

Он повернулся ко мне и сказал, — вспоминал ученик Резерфорда Э. Марсден. — Посмотрите-ка, не сможете ли вы получить некий эффект прямого отражения а-частиц от металлической поверхности И, может быть неожиданно для самого Резерфорда, эксперимент подтвердил сделанное предположение — Гейгеру и Марсдену удалось наблюдать а-частицы, возвращающиеся назад. Из этого следовало, что в атоме есть положительно заряженная, массивная сердцевина— ядро, занимающее небольшой объем и отбрасывающее положительно заряженные а-частицы, если те попадали в него. В 1911 г. Резерфорд опубликовал статью, в которой сформулировал концепцию планетарного атома или — другое наименование — ядерную модель атома, предупредив, однако, читателей, что вопрос об устойчивости предлагаемого атома на этой стадии не следует подвергать рассмотрению... Устойчивость окажется, очевидно, зависящей от тонких деталей структуры атома и движения составляющих его заряженных частей . [c.6]

Если считать, что электроны относительно ядра неподвижны, то, чтобы атом был устойчив, надо предположить, что кроме электрических сил взаимного притяжения ядра и электронов, которые по теореме Ирншоу не могут создать устойчивой системы, существуют силы неэлектрического происхождения, удерживающие электроны от падения на ядро Между тем все известные еще до опыта Резерфорда эксперименты в физике совершенно определенно показывали, что таких сил нет [c.9]

В последующие годы Генри Кавендиш открыл водород (1766), Да-ниель Резерфорд-азот (1772), а Джозеф Пристли изобрел насыщенную углекислым газом воду и открыл моноксид азота ( веселящий газ ), диоксид азота, моноксид углерода, диоксид серы, хлористый водород, аммиак и кислород. В 1781 г. Кавендиш доказал, что вода состоит только из водорода и кислорода, после того как он наблюдал, как Пристли взорвал эти два газа (Пристли впоследствии вспоминал об этом как о случайном эксперименте для развлечения нескольких философствующих друзей ). Открытие кислорода (рис. 6-2) заставило Антуана Лавуазье отказаться от господствовавшей в химии XVIII в. флогистонной теории горения. История крушения этой теории показывает важность количественных измерений в химии. [c.272]

В апреле 1914 г. Мозли опубликовал результаты исследования 39 элементов, от 1зА1 до 7,Ли. (Напомним, что порядковый номер элемента указывается индексом слева внизу от символа элемента.) Часть полученных им данных воспроизводится на рис. 7-2. Мозли писал Спектры элементов представляют собой равноотстоящие друг от друга горизонтальные линии. Выбранная последовательность расположения элементов соответствует возрастанию их атомных весов (масс), за исключением случаев Аг, Со и Те, когда она не согласовывалась с последовательностью изменения их химических свойств. Между элементами Мо и Ки, а также между Nd и 8т и между XV и Оз остаются вакантные места для спектральных линий, но элементы, которым могли бы соответствовать линии в этих местах, неизвестны... Все это эквивалентно тому, как если бы мы приписали последовательным элементам ряд характеризующих их последовательных целых чисел... Тогда, если бы какой-либо элемент не удавалось охарактеризовать такими числами или произошла ошибка в составлении последовательности элементов либо в нумерации мест, оставленных для еще неизвестных элементов, установленная закономерность (прямолинейная зависимость) оказалась бы сразу же нарушенной. Это позволяет на основании одних лишь рентгеновских спектров заключить, не пользуясь никакой теорией строения атома, что указанные выше целые числа действительно могут характеризовать элементы... Недавно Резерфорд показал, что наиболее важной составной частью атома является расположенное в его центре положительно заряженное ядро, а Ван-ден-Броек выдвинул предположение, что заряд этого ядра во всех случаях представляет собой целочисленное кратное от заряда ядра водорода. Есть все основания предполагать, что целое число, определяющее вид рентгеновского спектра [элемента], совпадает с числом единиц электрического заряда в ядре [его атомов], и, следовательно, данные эксперименты самым серьезным образом подтверждают гипотезу Ван-ден-Броека . [c.312]

Существование нейтрона удалось установить в 1932 г. Чедвику, сотруднику Резерфорда. Чедвик обнаружил, что бериллий испускает незаряженные частицы, если его бомбардировать а-частицами, представляющими ядра гелия. Схема этого эксперимента изображена на рис, 1.7. [c.15]

Результаты экспериментальных исследований по рассеянию гелио-нов (альфа-частиц) золотой фольгой показывают, по мнению Резерфорда и его сотрудников (разд. 3.4), что взаимодействие гелиона и более тяжелого ядра происходит без отклонения от кулоновского отталкивания на расстояниях, превышаюш,их примерно 10 фм. Другие эксперименты привели к довольно точным значениям размеров ядер и позволили определить функцию распределения вероятности нуклонов внутри ядер. Исследование рассеяния электронов высокой энергии, проводившееся, в частности, американским физиком Робертом Хофстадтером (род. в 1915 г.) и его сотрудниками, привело к результатам, аналогичным тем, которые показаны на рис. 20.13. Установлено, что ядерная плотность постоянна и равна приблизительно 0,17 нуклона на 1 фм в центральной части каждого ядра (за исключением самых легких) затем она падает до нуля при изменении радиуса на 2 фм (от плотности, составляющей 90% максимального значения, до плотности, составляющей 10%). Радиус ядра (измеренный до плотности, составляющей [c.623]

В 1910 г. студенты Резерфорда Ханс Гейгер и Эрнест Марсден проводили эксперименты по бомбардировке а-частицами тонких металлических пластинок. Они обнаружили, что большинство а-частиц проходят через фольгу, не изменяя своей траектории. И это было неудивительно, если принять правильность модели атома Томсона. [c.22]

В 1909 — 1911гг. Резерфорд совместно с Гейгером (впоследствии изобретателем известного счетчика Гейгера) и студентом Марсденом поставили оригинальные эксперименты, позволившие исследовать внутреннюю структуру атома. Сфокусировав пучок альфа-частиц на поверхность тонкого металлического листка, они наблюдали за тем, что происходит, когда этими летящими с большой скоростью снарядами простреливается металлическая фольга. Было установлено, что большая часть альфа-частиц проходит через металл, не изменяя направления, и регистрируется при попадании на флуоресцентный экран, расположенный сзади (рис. 4.7), Однако иногда эти быстро летящие частицы после попадания в фольгу отклонялись, причем в некоторых случаях отклонение было так велико, что частицы поворачивали назад, почти по направлению к их источнику. [c.62]

С химической точки зрения наиболее важной характеристикой атома является его атомный номер 2, равный числу протонов в ядре (т. е. заряду ядра) и, следовательно, числу электронов. Атомные номера определяют большинство химических и физических свойств данных атомов в совокупности и различны для разных элементов. Атомные номера были впервые определены Резерфордом из его экспериментов по рассеянию а-частиц металлическими фольгами, и с тех пор эти величины находят из рентгеновских спектров. Из элементов, встречающихся в природе, наибольший атомный номер имеет уран с 2 — 92, так что до урана должен быть еще 91 элемент. Все эти элементы, за исключением четырех, встречаются в природе, а четыре недостающих элемента в настоящее время получены с помощью ядерных реакций, так же как одиннадцать элементов с большими атомными номерами, чем у урана. Более подробно об этом можно прочесть в книгах, посвяшенных строению атомов и ядериой химии. [c.10]

Английский физик Эрнест Резерфорд при исследовании движения сг-частиц в различных веществах в 1911 г. открыл в атомах положительно заряженные частицы. Его эксперимент был основан на свойстве а-частиц проходить сквозь тонкие металлические пластинкн. [c.53]

В 1911 г. в своих блестящих экспериментах по рассеянию а-частиц веществом Резерфорд доказал, что атомы состоят из положительно заряженных ядер, где сосредоточена почти вся масса атомов, и отрицательно заряженных электронов. На основе этих наблюдений была развита микропланетарная модель атома электроны вращаются вокруг тяжелых положительно заряженных атомных ядер. Эта планетарная модель находилась в явном противоречии с теорией электромагнитного поля, и вскоре ее заменила новая модель, предложенная Бором (1913 г.). Боровская концепция также исходила из планетарного движения электронов вокруг атомных ядер, но в ней предполагалось квантование углового мо- [c.29]

Этим была подготовлена основа для важных теоретических выводов Бора (1913 г. и позже). Эксперименты Резерфорда дали общую картину атома, содержащего положительно заряженное плотное ядро, окруженное отрицательно заряженными и значительно более легкими электронами. Теоретические выводы приводили к несколько неопределенным и туманным указаниям на необходимость коренных изменений в электронной теории в применении к процессам испускания и поглощения излучения. Опытная спектроскопия основывалась на комбинационном принципе Ритца в широком изучении спектральных серий. В 1913 г. первая работа Бора о строении атома дала теорию спектра водорода, содержащую целый ряд существенных результатов. [c.14]

Резерфорд (1911) в своем классическом эксперименте показал, что атомы состоят из очень небольших по размеру ядер, несуших положительный заряд и окруженных орбитальными электронами. Он пропускал параллельный пучок а-частнц (ионы гНе ) [см. разд. 5.2(ж)] сквозь тонкую фольгу золота, платины, серебра или меди (толщиной --0,0004 см) и отмечал отклонения а-частиц от первоначальной траектории по свечению, [c.130]

В 1906 г. Эрнест Резерфорд, бывший тогда профессором физики в Мак-Джиллском университете (после 1907 г. в Манчестерском университете, Англия), провел ряд опытов по изучению рассеяния альфа-лучей тонким листком слюды. Аналогичные эксперименты были тогда же проведены на золотой фольге Г. Гейгером и Е. Марсденом в Манчестерской лаборатории Резерфорда результаты этих работ опубликованы в 1909 г. Двумя годами [c.58]

В 1921 г. американский химик У. Д. Харкинс предположил, что ядра состоят из протонов и нейтронов он использовал сло]во нейтрон для обозначения гипотетической частицы с массой, равной массе протона, но не имеющей электрического заряда. Аналогичное предположение в том же году высказал Эрнест Резерфорд. Сробщение об открытии нейтрона появилось лишь в 1932 г. это открытие сделал английский физик Джеймс Чедвик (1891). Два немецких исследователя В. Боте и Г. Беккер в 1930 г. экспериментально установили наличие сильно проницающего излучения, которое возникает при бомбардировке металлического бериллия альфа-частицами, испускаемыми радием. Боте и Беккер считали, что это излучение представляет собой гамма-лучи. Затем Фредерик Жолио (1900—1958) и его жена Ирен Жолио-Кюри (1897—1956) открыли, что излучение от бериллия при прохождении через парафин или другое вещество, содержащее водород, вызывает образование большого числа протонов. Будучи не в состоянии объяснить факт образования протонов под действием гамма-лучей, Чедвик решил выполнить серию экспериментов их результаты позволили установить, что излучение от бериллия в действительности состоит из частиц, не имеющих электрического заряда и обладающих массой, приблизительно равной массе протона. Не имея электрического заряда, нейтроны очень слабо взаимодействуют с другими материальными частицами, за исключением тех случаев, когда они подходят к ним на очень близкое расстояние, не превышающее приблизительно 5 фм (5-10 м). [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология