Резерфорд тәжірибесі. Атомның ядролық құрылымы. Физика, 9 сынып, презентация.

Резерфорд тәжірибесі Атомның құрылысы

Оқу мақсаты

- 9.6.1.7 α -бөлшегінің шашырауы бойынша Резерфорд тәжірибесін сипаттау

Атомның тарихы 19 ғ-дың соңында ашылған электрон мен радиоактивтіліктің қасиеттерін анықтаудан басталады.

Атом туралы ұғым ертедегі гректерден бастау алды. Бірақ ол материяның бөлінбейтін тұтас бөлшегі деген теріс ұғым болып қалыптасты.

Атом құрылысының күрделі екендігі Дж. Томсон ашқан электронның қасиеттерінен байқала бастады.

Атом модельдерінің дамуы

Ертедегі атом туралы идеялар:

*2500ж бұрын – Демокрит-

атом бөлінбейді

Дальтонның моделі (1808)

Заттар бөлінбейтін атомдардан тұрады;

Джон Дальтон моделі

Барлық элементтер атомдардан тұрады;

Ұқсас элементтердің атомдары ұқсас;

Атомдар химиялық реакция кезінде жоғалмайды;

ТОМСОН Джозеф Джон

18.12 1856 ж. – 30.08. 1940 ж.

Томсон моделі бойынша атом өзі оң зарядталған, және ол теріс зарядталған электрондардан тұрады

Томсон электронды ашқан ғалым ретінде белгілі;

Томсон жүргізген эксперимент нәтижесінде катод сәулелері зарядталған параллель пластиналар арасында бұрылатындығын анықтады;

Сәулелердің бұрылуына қарап, олар теріс зарядты бөлшектерден тұрады делінді.

Кейінірек бұл бөлшектер электрондар деп аталды.

Thompson’s Model

Hans Geiger Ernest Marsden эксперименті

Gold foil эксперименті

Rutherford эксперименті 1909 ж,

Ernest Rutherford басшылығымен орындалды

Атомның «Plum pudding» моделінің құлдырауына әкелді

Алтын фольгамен

жасалған эксперимент

Ernest Rutherford

Ядро оң зарядталған, оның радиусы 10 – 13см. Атомның массасы түгел дерлік ядроға шоғырланған. Оны айнала әртүрлі орбитамен теріс зарядталған электрондар қозғалып жүреді. Ең шеткі электрон орбитасының радиусы атомның радиусына тең. Бұл үлгі Күн жүйесінің құрылымына ұқсайтындықтан оны атомның планетарлық моделі деп атады. Модель бойынша атом көлемінің басым көпшілігі «бос» болып шығады, ядроның радиусы атомның радиусынан 100 000 есе. Атом күрделі жүйе, оның центрінде оң зарядталған ядро бар, оның заряды +Ze (мұндағы Z – элементтің реттік нөмірі). Ядроны айнала электрондар қозғалып жүреді, қалыпты күйде олардың саны Z - ке тең. Резерфорд моделі атом құрылысын дұрыс түсіндіре білді.

Ядро атом көлемінің өте кішкене орталық бөлігін алып тұрады. Ядроның диаметрі 10 - 12 – 10 - 13 см, ал атомның диаметрі 10 - 8 см шамасында.

Классикалық физика негіздеріне сүйеніп атомның құрылысы мен негізгі қасиеттерін теориялық тұрғыдан түсіндіруге тырысқан. Эрнест Резерфорд атом құрылысының моделін ұсынды.

Атомның ішінде электр зарядтарының орналасу тәртібінТәртіп анықтау үшін 1911 жылы Резерфорд өзінің шекірттері Г. Гейгер және Э.Марсденмен бірге альфа -бөлшектерАльфа-бөлшектер (мұндай бет жоқ) шоғын өте жұқа алтын фольгадан өткізіп, бірнеше тәжірибелер жасады. Осы тәжірибелерді зерделеу нәтижесінде атомның ядролық, басқаша айтсақ, планетарлық моделі өміргеӨмір (мұндай бет жоқ) келді.

Атомның планетарлық моделі

Ядро

Электрондық қабықша

Электрондар

Прибордың ішінде фольга болмағанда дөңгелек пайда болады

Прибордың ішіне фольганы орналастырғанда ауытқулар пайда болады

Атом ядросы оның өлшемімен салыстырғанда өте кішкентай, және онда массаның көп бөлігі шоғырланған, сондай ақ оң зарядты

Атомдардың көп бөлігі бос кеңістік

Осы бақылаулардан кейін Резерфорд мынадай қорытынды жасады:

Атом шамасымен салыстырғанда өте кішкентай, альфа бөлшектерді тебе алатын оң зарядтан тұрады;

Протон

Нейтрон

Нуклид

1932 жылы Резерфордтың шәкірті ағылшын ғалымы Джеймс Чедвик ядроның құрамына кіретін жаңа бөлшек – нейтронды ашты.

Нуклон

Нақты бір элементтің ядроларындағы протондар саны (Z) өзгермейді, нейтрондар саны әртүрлі болып кездеседі. Осыған сәйкес химиялық элементтің ядролардағы нуклондар саны (А) өзгеріп отырады.

Химиялық элемент zХА

A = N + Z

Массалық сан

Заряд саны

Нейтрон саны

Z - рет саны, протон саны

А - нуклон саны

1

1/1840th

+1

none

-1

Резерфорд тәжірибесіне сүйенсек, атом ядросының өлшемі атомның өзінің диаметріне қарағанда 105 есе кіші

Атом ядросы протондар мен нейтрондардан тұрады;

Электрондар ядроны айнала қозғалады

Резерфорд тәжірибесінен туындайтын негізгі салдарлар:

Альфа-бөлшектерінің көпшілігі фольгадан ауытқымай түзу өтеді.

2 Кейбір альфа-бөлшектер фольгадан өткенде сәл ауытқиды.

3 Альфа-бөлшектердің өте аз бөлігі фольга кері шағылады!

Резерфорд тәжірибесінен туындайтын қорытынды:

1.Атомның көп бөлігі бос кеңістік (1-салдар)

2.Атомның оң зарядталған шағын аймағы (ядросы) бар (2-салдар)

3.Атомның өте кішкене және қатты аймағы (ядросы) бар (3-салдар)