1. Опыт Резерфорда
Описание опыта:
Опыт Резерфорда (1911 год) был проведен для изучения структуры атома. Он заключался в следующем:
- Резерфорд использовал альфа-частицы, которые представляли собой положительно заряженные частицы, выстреливая их на тонкую пленку золота, имеющую толщину всего в несколько атомов.
- Некоторые альфа-частицы проходили сквозь пленку, другие отклонялись, а некоторые отражались под большими углами.
Выводы Резерфорда:
- Атом в основном пуст: Большая часть альфа-частиц прошла сквозь золото, что свидетельствовало о наличии в атоме большого пустого пространства.
- Существует плотное положительное ядро: Отраженные альфа-частицы показывали, что в атоме есть небольшое, но очень плотное и положительно заряженное ядро, которое отталкивало альфа-частицы. Это ядро содержит практически всю массу атома.
- Электроны находятся вдали от ядра: Поскольку альфа-частицы отклонялись под небольшими углами, это означало, что электроны находятся далеко от ядра, что указывает на существование орбит.
2. Модель атома Резерфорда
Предложенная модель:
Резерфорд предложил планетарную модель атома, согласно которой:
- В центре атома находится положительно заряженное ядро, содержащее протоны и нейтроны (неизвестные в то время, но позже определенные).
- На расстоянии от ядра вращаются электроны по орбитам, подобно тому, как планеты вращаются вокруг Солнца.
Схематический рисунок:
O O (Электроны)
/ \
/ \
/ \
(Электрон) * (Ядро, положительное)
\ /
\ /
\ /
O
В центре находится положительное ядро, а электроны изображены на орбитах вокруг него.
3. Объяснение электризации тел с помощью планетарной модели атома
Согласно планетарной модели атома, электризация тел может быть объяснена следующим образом:
- Электронный перенос: Когда два тела трутся друг о друга, электроны могут перейти с одного тела на другое. Например, если одно тело имеет низкую электропроводность (коллектор), а другое — высокую, электроны могут перейти на тело с более высокой проводимостью.
- Заряд атомов: Атомы состоят из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Если число электронов (отрицательных зарядов) в атоме становится больше, чем число протонов (положительных зарядов), атом становится отрицательно заряженным (анализируется в процессе электризации).
- Устойчивость орбит: Удаление или добавление электронов может изменять частоты колебаний на орбитах, что в свою очередь ведет к появлению статического электричества.
Таким образом, планетарная модель атома помогает понять, как вещества могут терять или приобретать электроны, что и является причиной возникновения электрических зарядов.