Элементы квантовой, атомной и ядерной физики. Полицинский Е.В. - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

45
Глава 2. Элементы атомной физики
2.1. Опыт Резерфорда. Ядерная модель атома
Первая попытка создания модели атома на основе накопленных
экспериментальных данных принадлежит Дж. Томсону (1903 г.). Он
считал, что атом представляет собой электронейтральную систему ша-
рообразной формы радиусом примерно равным 10
–10
м. Положительный
заряд атома равномерно распределен по всему объему шара, а отрица-
тельно заряженные электроны находятся внутри него (рис. 21).
Рис. 21. Модель атома Д. Томсона
Для объяснения линейчатых спектров испускания атомов Томсон
пытался определить расположение электронов в атоме и рассчитать час-
тоты их колебаний около положений равновесия. Однако эти попытки
не увенчались успехом. Через несколько лет в опытах великого англий-
ского физика Э. Резерфорда было доказано, что модель Томсона невер-
на.
Первые прямые эксперименты по исследованию внутренней
структуры атомов были выполнены Э. Резерфордом и его сотрудниками
Э. Марсденом и Х. Гейгером в 1909 – 1911 годах. Резерфорд предложил
применить зондирование атома с помощью α-частиц, которые возника-
ют при радиоактивном распаде радия и некоторых других элементов.
Масса α-частиц приблизительно в 7300 раз больше массы электрона, а
положительный заряд равен удвоенному элементарному заряду. В своих
опытах Резерфорд использовал α-частицы с кинетической энергией
около 5 МэВ (скорость таких частиц очень велика – порядка 10
7
м/с, но
она все же значительно меньше скорости света). α-частицы – это полно-
стью ионизированные атомы гелия. Они были открыты Резерфордом в
1899 году при изучении явления
радиоактивности. Этими частицами
Резерфорд бомбардировал атомы тяжелых элементов (золото, серебро,
медь и др.). Электроны, входящие в состав атомов, вследствие малой
массы не могут заметно изменить траекторию α-частицы. Рассеяние, то
есть изменение направления движения α-частиц, может вызвать только

Страницы