ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Резерфорд и его ядерная модель строения атома из "Общая химия" 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] НОЙ приблизительно в одну тысячу атомов. Поскольку масса альфа-частицы почти в 7500 раз больше массы электрона, столкновения между ними могли вызывать лишь очень незначительные, почти незаметные отклонения альфа-ча-стиц. Следовательно, большая часть массы атома, которая была ответственна за наблюдавшиеся редкие отклонения, должна быть сосредоточена в малой области атома расчеты показывали, что диаметр этой области равен 1/10000 диаметра всего атома (рис. 4.8). [c.63] Так возникла ядерная модель строения атома — частицы вещества, состоящей из электронов и протонов (а также нейтронов), в которой электроны занимают почти весь ее объем, а большая часть массы сосредоточена внутри крошечного ядра. [c.63] Эрнест Резерфорд (1871 —1937) происходил из аристократической английской семьи. Он родился и получил образование в Новой Зеландии, приехал в Англию молодым человеком, затем получил должность профессора в Монреальском университете (Канада), а по возвращении в Англию был назначен заведующим знаменитой Кэвендищской лаборатории, которой руководил в течение многих лет. Одна из его фундаментальных работ по исследованию электромагнитного излучения была впоследствии использована Маркони при разработке беспроволочного телеграфа он установил природу трех типов лучей, возникающих при радиоактивном распаде, однако наибольшую известность принесли Резерфорду его работы по исследованию строения атома. Он был дважды удостоен Нобелевской премии, первый раз еще в 1908 г., до опытов по прохождению альфа-частиц через золотую фольгу. Резерфорд был не только выдающимся ученым, но также прекрасным научным руководителем, привлекавшим к себе и стимулировавшим работу способных сотрудников своей лаборатории. Можно лищь восхищаться тем, что результаты его измерений размеров атомного ядра, полученные с помощью чрезвычайно простого оборудования, при сравнении с лучшими данными современных измерений до сих пор считаются достаточно точными. [c.63] Однажды бюджет лаборатории Резерфорда оказался преждевременно исчерпанным, что, впрочем, случается и с нынешними исследователями. Говорят, что он сказал ... раз уж мы истратили все деньги, придется теперь уповать только на сообразительность , и опыты по рассеянию альфа-частиц на золотой фольге были успешно завершены. [c.63] схематически изображенный на рис. 4.7, требовал от исследователей большого терпения. Сотрудники Резерфорда, Марсден и Гейгер, просиживали в лаборатории целую ночь, подсчитывая крохотные вспышки флуоресцентного экрана из сульфида цинка, возникавшие от ударов альфа-частиц. В лабораторном журнале сохранилось такое описание применявшейся при этом методики ...для проведения опыта нужны два человека, один из них управляет источником излучения, а другой подсчитывает сцинтилляции экрана. Перед началом подсчета наблюдатель должен приучить глаза к темноте в течение получаса... Установлено, что лучше продолжать подсчет в течение минуты, а затем в течение такого же интервала времени давать отдых глазам... Нежелательно вести подсчет больше часа... Результаты становятся ненадежными и ошибочными . [c.63] Поражаясь экспериментальному искусству исследователей, отметим, что этот опыт — один из немногих, в которых человек визуально может обнаружить действие единичных микроскопических частиц. Адаптировавшийся в темноте глаз способен реагировать на световой поток, не меньший 100 фотонов в секунду, а вспышки флуоресцентного экрана в опытах Резерфорда обладали интенсивностью как раз такого порядка. За такими вспышками света легко наблюдать в простейшем сцинтиллометре, имеющемся почти во всех физических кабинетах перед началом наблюдения необходимо в течение некоторого времени приучить глаза к темноте. [c.63] Вернуться к основной статье