Номер 1, страница 214 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

1. Какова модель атома Резерфорда?

1. Какова модель атома Резерфорда?

Модель атома Резерфорда, также известная как планетарная модель, была предложена физиком Эрнестом Резерфордом в 1911 году. Эта модель стала результатом анализа данных, полученных в ходе эксперимента по рассеянию альфа-частиц на тонкой золотой фольге (эксперимент Гейгера–Марсдена). До этого была общепринята модель атома Томсона («пудинг с изюмом»), согласно которой положительный заряд был «размазан» по всему объему атома.

Основные положения модели Резерфорда следующие:

1. В центре атома расположено положительно заряженное ядро. Размер ядра чрезвычайно мал по сравнению с размером всего атома (примерно в 100 000 раз меньше).

2. В ядре сконцентрирована практически вся масса атома (более 99,9 %).

3. Вокруг ядра, подобно планетам вокруг Солнца, по замкнутым орбитам движутся отрицательно заряженные электроны. Пространство, в котором движутся электроны, является по большей части пустым.

4. Атом в целом является электрически нейтральным, так как суммарный отрицательный заряд всех электронов равен положительному заряду ядра.

5. Электроны удерживаются на своих орбитах силой электростатического притяжения к ядру (кулоновской силой), которая играет роль центростремительной силы.

Несмотря на свой революционный характер, планетарная модель Резерфорда имела существенные недостатки с точки зрения классической физики:

• Проблема устойчивости атома. Согласно законам классической электродинамики, любой ускоренно движущийся заряд (а движение по окружности является ускоренным) должен непрерывно излучать энергию в виде электромагнитных волн. Теряя энергию, электрон должен был бы за очень короткое время (порядка $10^{-11}$ с) упасть на ядро по спирали. Это означало бы, что атом не может существовать стабильно, что противоречит реальности.
• Проблема спектров излучения. Если бы электрон непрерывно терял энергию, то спектр излучения атома был бы сплошным (непрерывным). Однако эксперименты показывали, что атомы испускают свет на строго определенных длинах волн, то есть их спектры являются линейчатыми (дискретными).

Эти противоречия были устранены в дальнейшем развитии физики с созданием квантовой модели атома Бора, которая ввела постулаты о стационарных орбитах и квантовых переходах.

Ответ: Модель атома Резерфорда (планетарная модель) — это модель строения атома, предложенная в 1911 году. Согласно этой модели, атом состоит из небольшого, плотного, положительно заряженного ядра, в котором сосредоточена почти вся его масса, и вращающихся вокруг ядра по орбитам лёгких отрицательно заряженных электронов. Электроны удерживаются на орбитах силами электростатического притяжения. Модель была революционной, но не могла объяснить стабильность атома и его линейчатый спектр излучения в рамках классической физики.