원자와 금

1911 년,러시고 동료 Hans 가이거 계수기 및 어니스트 Marsden 시작 시리즈의 획기적인 실험하는 것을 완전히 변화 받는 모델의 원자입니다. 그들은 빠르게 움직이는 알파 입자로 매우 얇은 금박 시트를 포격했습니다.

그\(\PageIndex{2}\)(A)이 실험적인 설정에 대한 러더퍼드의 금 실험:방사성하는 요소 방출 alpha 입자으로 지시의 얇은 시트 금박었으로 둘러싸여 화면는 것이 허용 탐지의 반사된 입자입니다. (B)에 따라 매 딩 모델(위)의 모든 alpha 입자가 있어야 통과한 금박지와 거의 또는 전혀 굴곡. 러시는 것을 발견이 작은 비율의 알파 입자가 편향에서 큰 각도에 의해 설명 될 수 있는 원자로,아주 작은 조밀하고,긍정적-부과 핵 그 중심에서(아래).

에 따라 허용되는 원자 모델에서는 원자의 질량과 책임을 고르게 분산내 원자,과학자들은 예상되는 모든 alpha 입자를 통해서 금박지만 약간의 편향이나 전혀 없습니다. 놀랍게도,그림에서와 같\(\PageIndex{2}\)(는 동안 대부분의 알파 입자가 실제로 undeflected,매우 작은 비율(약 1 에서 8000 입자)튕겨 금박지에서 매우 큰 각도입니다. 일부는 심지어 소스를 향해 다시 리디렉션되었습니다. 사전 지식은이 발견을 위해 그들을 준비하지 못했습니다. 유명한 인용문에서 러더퍼드는”마치 조직 조각에서 15 인치 껍질을 발사 한 것처럼 외쳤다.”

러더퍼드에 도달하는 데 필요한 완전히 새로운 모델을 설명하기 위해 그의 결과입니다. 알파 입자의 대다수가 금을 통과했기 때문에 그는 원자의 대부분이 빈 공간이라고 추론했다. 대조적으로,고도로 편향 된 입자는 원자 내에서 엄청나게 강력한 힘을 경험 했음에 틀림 없다. 그는 결론을 내렸의 모든 것을 긍정적인 충전과 대부분의 질량은 아날로그 전자기구,디지털 전자기해야에 집중되어있는 아주 작은 공간에서의 원자,내부는 그는 핵. 핵은 원자의 작고 밀도가 높은 중심 코어이며 양성자와 중성자로 구성됩니다.

러더퍼드의 원자 모델은 핵 모델로 알려지게되었다. 핵 원자에서 원자의 거의 모든 질량을 구성하는 양성자와 중성자는 원자의 중심에있는 핵에 위치한다. 전자는 핵 주위에 분포되어 원자의 부피의 대부분을 차지합니다. 핵이 원자의 나머지 부분과 비교하여 얼마나 작은지를 강조하는 것은 가치가있다. 우리가 큰 프로 축구 경기장의 크기가 될 원자를 날려 버릴 수 있다면,핵은 대리석의 크기에 관한 것입니다.

러더퍼드의 모델은 원자에 대한 완전한 이해를 향한 중요한 단계로 판명되었습니다. 그러나 그것은 전자의 본질과 그들이 핵 주위의 광대 한 공간을 차지하는 방식을 완전히 다루지는 못했다. 이 통찰력과 다른 통찰력을 위해 러더퍼드는 1908 년 노벨 화학상을 수상했습니다. 불행히도 러더퍼드는 물리학이 화학보다 우월하다고 생각했기 때문에 노벨 물리학상을받는 것을 선호했을 것입니다. 그의 견해로는”모든 과학은 물리학이나 우표 수집 중 하나입니다.”