Keemia

Rutherfordi mudel


1911. aastal tegi uus-meremaalane Ernest Rutherford olulise katse.

Ta võttis tüki polooniummetalli (Po), mis eraldab alfaosakesi (α), ja asetas selle väikese auguga pliikarpi.

Alfaosakesed läksid läbi teiste plii plaatide läbi nende keskel asuvate aukude. Siis läksid nad läbi väga õhukese (10–4 mm) kulla (Au) tera.

Rutherford kohandas osakeste kulgeva tee registreerimiseks tsinksulfiidi (fluorestsentsi) liikuvat vaheseina.

Füüsik täheldas, et enamik alfaosakesi ületas kullatera ja ainult vähesed kaldusid kõrvale või isegi taandusid.

Nendest tulemustest järeldas ta, et aatom ei olnud positiivne sfäär, millesse olid sunnitud elektronid. Järeldus, et:

- aatom on tohutu tühjus;
- aatomil on väga väike tuum;
- aatomil on positiivne tuum (+), kuna alfaosakesed erinevad mõnikord;
- Positiivsete laengute tasakaalustamiseks on elektronid tuuma ümber (elektrosfääris).

Seejärel soovitas Rutherfordi aatomimudel aatomit, mille tuuma ümber oleks ümmargused elektronide orbiidid. Ta võrdles aatomit Päikesesüsteemiga, kus elektronid oleksid planeedid ja tuum oleks Päike.

Tänapäeval on aatom teadaolevalt 10 000–100 000 korda suurem kui selle tuum. Makroskoopilisel skaalal saab aatomit võrrelda jalgpallistaadioniga.

Kui aatom oleks Maracana staadion, oleks selle tuum sipelgas väljaku keskel. Seega on aatom tuuma suhtes tohutu.

Kuid Rutherfordi aatomil on mõned puudused. Kui aatomituuma moodustavad positiivsed osakesed, siis miks need osakesed üksteist ei tõrju ja tuum ei varise kokku?

Kui osakesed on vastupidiste laengutega, siis miks nad ei köida? Elektronid kaotavad järk-järgult tuuma suunas spiraalides energiat ja nii kiirgavad nad energiat valguse kujul.

Kuid kuidas liiguvad elektronid tuumas ringi ilma aatomite kokku varisemata?

Nendele küsimustele vastas 1932. aastal James Chadwick. Ta täheldas, et radioaktiivsest berülliumi (Be) tuumast eralduvad osakesed, millel puudub elektrilaeng ja mille mass on võrdne prootonite massiga (+). Ta nimetas seda partiklit neutronid.

Siis tuli kolmas subatomiline osake. Nüüd teame, et aatomi tuumas on prootonid ja neutronid ning elektrosfääris elektronid.

Siis loodi see suhe:

OSALEDA

PASTA

ELEKTRITASUD

lk

1

+1

ei

1

0

é

1/1836

-1

Ülalolevas tabelis on näha, et elektron on prootoni massist 1,836 korda väiksem.


Video: रदरफरड क परमण मडल (September 2021).