Номер 3, страница 222 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Элементы квантовой физики. Параграф 52. Строение атома - номер 3, страница 222.

Условие.

3. Результаты каких опытов явились обоснованием планетарной модели атома?

Решение.

Обоснованием планетарной модели атома послужили результаты серии экспериментов по рассеянию альфа-частиц ($ \alpha $-частиц) на тонкой золотой фольге. Эти опыты были проведены в 1909–1911 годах под руководством Эрнеста Резерфорда его сотрудниками Гансом Гейгером и Эрнестом Марсденом.

В ходе эксперимента пучок $ \alpha $-частиц от радиоактивного источника направлялся на тончайшую золотую фольгу. С помощью подвижного экрана, покрытого сцинтиллирующим веществом (сульфидом цинка), регистрировалось положение частиц после их взаимодействия с фольгой. Согласно доминировавшей в то время модели атома Томсона («пудинг с изюмом»), где положительный заряд считался равномерно распределенным по всему объему атома, все $ \alpha $-частицы должны были пролетать сквозь фольгу, отклоняясь на очень малые углы.

Однако результаты эксперимента оказались поразительными. Во-первых, подавляющее большинство $ \alpha $-частиц действительно проходило через фольгу, не меняя своего направления. Это указывало на то, что большая часть атома — пустое пространство. Во-вторых, небольшая часть частиц отклонялась на значительные углы. И, в-третьих, что было самым неожиданным, примерно одна из восьми тысяч частиц отражалась от фольги назад, под углами близкими к 180°.

Такое поведение $ \alpha $-частиц было невозможно объяснить в рамках модели Томсона. Резерфорд пришел к выводу, что почти вся масса и весь положительный заряд атома сконцентрированы в очень малом объеме в его центре — в атомном ядре. Большинство частиц пролетает далеко от этого ядра и не отклоняется. Частицы, пролетающие близко к ядру, испытывают сильное электростатическое отталкивание и меняют свою траекторию. А те немногие частицы, что летят прямо на ядро, отбрасываются назад.

На основе этих выводов Резерфорд в 1911 году предложил планетарную (или ядерную) модель атома, согласно которой атом состоит из положительно заряженного ядра малых размеров, вокруг которого по орбитам движутся электроны. Этот эксперимент стал прямым доказательством существования атомного ядра.

Ответ: Обоснованием планетарной модели атома явились результаты опытов по рассеянию альфа-частиц на тонкой металлической фольге, проведенных под руководством Э. Резерфорда.