Атомның ядролық моделі. Резерфорд тәжрибелері. Резерфорд формуласы. Ядро зарядын анықтау

1. Атомның ядролық моделі. Резерфорд тәжрибелері. Резерфорд формуласы. Ядро зарядын анықтау. Атомның планетарлық моделінің

классикалық физика көріністерімен үйлеспеуі.
• Томсон моделі. Осы модельге сәйкес атомның оң заряды
сфера тәрізді атомды біркелкі толтырып тұруға тиіс, ал оның
ішінде нүктелік теріс зарядтар – электрондар атом бүтіндей
бейтарап бола-тындай мөлшерде сфераның әр жеріне
орналасқан болады.
2.1-сурет

2.

• Атомның планетарлық
моделі (Бор, Резерфорд)
– орнықты ярдо маңында
орбиталармен айнала
қозғалатын электрондар.

3.

4.

• Резерфорд былай ұйғарды: атом өте кішкентай, бірақ ауыр, оң
зарядталған ядродан (мұнда атом массасының 99,9 %
шоғырланған) және оны қайсыбір қашықтықта қоршаған
электрондардан тұрады. Атом құрылысының осындай моделі
планетарлық немесе ядролық модель деп аталды.
m 2
1 ( 2e )ze
2
4 0 d
1.9 107 м / с; z 79
( 2e )( ze )
14
d
3
,
1
10
м.
2
2 0 m
2.3-сурет

5. Резерфорд формуласы

-бөлшектің шашырау бұрышының шамасы оның бастапқы жылдамдығына,
М массасына, 2е зарядының мөлшеріне және -бөлшектің ядроға ең жақын
келетін р қашықтығына, ядроның Ze зарядының мөлшеріне тәуелді болады
4 0 M 2 p
ctg
2
zz1e2
d 2 sin d
В
S 2 pdp
dN SnN 2 nNpdp
d
dN
2 npdp
N
2
dN n ZZ1e d
d
2
N 4 4 0 M sin 4
2
2
2.4-сурет
2
Z1e 2
4
d
dN sin
N n
2
2
4 0 M
2.5-сурет

6. Ядро зарядын анықтау

0
150
120
105
60
30
15
Сцинтилляция саны
dN
33
52
70
477
7800
13200
dN sіn4( /2)
28,8
29,0
27,5
29,8
35,0
38,4
dN sin
4
2
Элемент
Реттік
нөмір
Cи
Аg
Pt
29
47
78
const
Z
Тәжірибе
мәндері
29,3
46,3
77,4

7. Атомның планетарлық моделінің классикалық физика көріністерімен үйлеспеуі.

Ядро айналасында қозғалатын электрондардың центрге тартқыш үдеуі
болатындықтан олар үздіксіз электромагниттік толқындар шығаруы тиіс.
Классикалық физика тұрғысынан атом шығаратын сәуле жиілігі электрондардың
айналу жиілігімен дәл келуге тиіс және осы негізгі жиілікке еселі жиіліктерде
құрамында болуға тиіс. Сәуле спектрінің осындай сипаты атомдық спектрлерде
байқалатын заңдылықтарға толық қарама-қайшы келеді.
2.7-сурет