Номер 3, страница 77 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Самостоятельные работы. СР-56. Радиоактивность. Модели атомов. Вариант 2 - номер 3, страница 77.

Условие.

3. Каково строение атома, согласно ядерной модели Резерфорда?

Решение.

Ядерная модель строения атома, также известная как планетарная модель, была предложена Эрнестом Резерфордом в 1911 году. Она была основана на результатах его знаменитого эксперимента по рассеянию альфа-частиц при их прохождении через тонкую золотую фольгу. Модель описывает строение атома следующим образом:

1. В центре атома находится положительно заряженное ядро. Размеры ядра чрезвычайно малы по сравнению с размерами всего атома. Радиус атома составляет порядка $10^{-10}$ м, в то время как радиус ядра — около $10^{-15}$ м.

2. В ядре сконцентрирована почти вся масса атома (более 99,9%) и весь его положительный заряд. Заряд ядра равен $Z \cdot e$, где $\text{Z}$ — это порядковый номер химического элемента в таблице Менделеева (число протонов в ядре), а $\text{e}$ — элементарный электрический заряд.

3. Вокруг ядра по замкнутым орбитам движутся отрицательно заряженные электроны, подобно тому как планеты движутся вокруг Солнца. Электроны удерживаются на орбитах за счет силы электростатического притяжения к ядру.

4. Атом в целом электрически нейтрален, так как суммарный отрицательный заряд всех его электронов по модулю равен положительному заряду ядра. Следовательно, число электронов в нейтральном атоме равно числу протонов в ядре, то есть $\text{Z}$.

5. Поскольку ядро и электроны занимают очень малую часть общего объема атома, большая часть атома представляет собой пустое пространство.

Несмотря на то, что эта модель была большим шагом вперед по сравнению с предыдущими представлениями (например, моделью Томсона), она не могла объяснить некоторые важные факты, в частности, устойчивость атомов (согласно классической электродинамике, вращающийся электрон должен непрерывно излучать энергию и упасть на ядро) и линейчатый характер их спектров излучения. Эти проблемы были решены позднее в рамках квантовой механики.

Ответ: Согласно ядерной (планетарной) модели Резерфорда, атом состоит из очень маленького, плотного, положительно заряженного ядра, в котором сосредоточена почти вся его масса, и вращающихся вокруг этого ядра по орбитам отрицательно заряженных электронов. Атом в целом является электрически нейтральным, а его основную часть составляет пустое пространство.