Номер 2, страница 161 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава V. Физика атома и атомного ядра. Параграф 33. Модель атома Резерфорда - номер 2, страница 161.

Условие.

2. Каковы результаты опыта Резерфорда?

Решение.

Решение

Опыт Резерфорда (проведенный в 1908–1911 годах под его руководством Гансом Гейгером и Эрнестом Марсденом) заключался в изучении рассеяния альфа-частиц при их прохождении через тонкую золотую фольгу. Этот эксперимент имел ключевое значение для понимания строения атома.

Основные эмпирические результаты, полученные в ходе опыта, были следующими:

• Абсолютное большинство альфа-частиц (более 99,9%) проходило через фольгу, практически не отклоняясь от своей первоначальной траектории.
• Небольшое количество альфа-частиц (примерно 1 из 2000) отклонялось на небольшие углы (несколько градусов).
• Крайне малая часть альфа-частиц (приблизительно 1 из 8000) испытывала отклонение на большие углы, более 90 градусов. Некоторые частицы даже отбрасывались назад, в направлении, противоположном их первоначальному движению (рассеяние на угол близкий к 180°).

Эти результаты были совершенно неожиданными, так как господствовавшая на тот момент модель атома Томсона («пудинг с изюмом») предсказывала, что все альфа-частицы должны проходить через фольгу с очень малыми отклонениями. Наблюдаемое рассеяние на большие углы указывало на несостоятельность этой модели.

На основании полученных результатов Эрнест Резерфорд сделал следующие выводы, которые легли в основу его планетарной модели атома:

1. Поскольку большинство частиц пролетает сквозь атом без взаимодействия, можно заключить, что атом по большей части состоит из пустого пространства.
2. Наличие отклонений и, особенно, рассеяние частиц назад свидетельствует о том, что внутри атома существует очень сильная отталкивающая сила. Так как альфа-частицы заряжены положительно, эта сила должна создаваться массивным и концентрированным положительным зарядом.
3. Резерфорд предположил, что почти вся масса атома и весь его положительный заряд сосредоточены в чрезвычайно малом объеме в центре атома, который он назвал ядром.

Таким образом, опыт Резерфорда экспериментально доказал существование атомного ядра и привел к созданию ядерной (планетарной) модели атома.

Ответ: Основными результатами опыта Резерфорда были следующие наблюдения: подавляющее большинство альфа-частиц проходило сквозь золотую фольгу без отклонений, небольшая их часть отклонялась на малые углы, и лишь единичные частицы (около 1 из 8000) рассеивались на большие углы (более 90°), вплоть до отражения назад. Эти результаты привели к выводу о том, что атом состоит из очень маленького, плотного, положительно заряженного ядра, в котором сконцентрирована почти вся его масса, а большая часть объема атома является пустым пространством.