
Էռնեստ Ռեզերֆորդն
առաջինը փորձնական
եղանակով ստուգեց ատոմի Թոմսոնի մոդելի իսկությունը: Նրա օրոք արդեն հայտնի էր նյութերի հետազոտման
α-մասնիկների ցրման եղանակը: α-մասնիկը հելիումի իոնացված (առանց էլեկտրոնների)
ատոմ է, որի զանգվածը մոտ 7350 անգամ մեծ է էլեկտրոնի զանգվածից,
իսկ լիցքը հավասար է էլեկտրոնի լիցքի բացարձակ արժեքի կրկնապատիկին:
Որպես α-մասնիկների
աղբյուր Ռեզերֆորդն
օգտագործեց կապարե գլանի մեջ տեղադրված ռադիումի պատրաստուկ: Նեղ ճեղքից α-մասնիկների
հոսքն ընկնում էր ոսկու մի քանի միկրոն հաստությամբ
թիթեղի վրա: Թիթեղի ետևում դրված էր ցինկի սուլֆիդով
պատված էկրանը, որին բախվելով` α-մասնիկն առաջ էր բերում առկայծում:
Ռեզերֆորդը չափեց ընկնող փնջի ուղղության նկատմամբ տարբեր անկյունների
տակ ցրված α-մասնիկների քանակը: Ըստ Ռեզերֆորդի,
եթե Թոմսոնի մոդելը ճիշտ էր, ապա ատոմում դրական լիցքավորված նյութը պիտի լիներ
շատ նոսր (ջրից 20 անգամ նոսր), և α-մասնիկների փունջն իր շարժման ուղղությունը էականորեն
չպիտի փոխեր: Իսկապես, քանի որ α-մասնիկները
մոտ 7350 անգամ ծանր են էլեկտրոններից և մեծ արագությամբ
ընկնում են ոսկու թիթեղի վրա, ապա էլեկտրոնները չեն կարող էականորեն
փոխել դրանց հետագիծը:
α-մասնիկների
հետագիծը կարող է փոխել ատոմի դրական լիցքը` կուլոնյան
վանողության ուժի պատճառով: Հաշվարկների
համաձայն` այդ ուժն ամենամեծ արժեքն է ընդունում ատոմի գնդի (ատոմի) մակերևույթին, իսկ ատոմի կենտրոնում
այն հավասար է 0-ի:
Ռեզերֆորդի փորձերը ցույց տվեցին, որ α-մասնիկների
մեծ մասը անցնում է թիթեղի միջով` առանց փոխազդելու նրա հետ, իսկ ոչ մեծ թվով մասնիկներ
շեղվում են մի քանի աստիճանով: Մեծ անկյունների տակ էկրանին հարվածում
էին միայն հատուկենտ
α-մասնիկներ:
Ռեզերֆորդը, չակնկալելով
դրական արդյունք, այնուամենայնիվ, իր աշխատակիցներից մեկին հանձնարարեց երկրորդ էկրանը տեղադրել թիթեղից առաջ ու չափումներ
կատարել: Պարզվեց, որ թիթեղից ետ թռչող α-մասնիկներ հայտնաբերվել
են: Թոմսոնի մոդելի շրջանակներում
այդ փաստը բացատրելն անհնար էր: Ռեզերֆորդի
պատկերավոր համեմատությամբ` դա հավասարազոր էր նրան, որ 15-դյույմանոց արկով ծխախոտե թղթին կրակելիս արկը, թղթից անդրադառնալով,
հարվածեր կրակողին:
Այսպիսով, Ռեզերֆորդը
փորձնականորեն հաստատեց, որ α-մասնիկները,
բախվելով ոսկու ատոմներին, փոխում են իրենց շարժման ուղղությունը,
իսկ դրանց մի փոքր մասը ետ է նետվում թիթեղից, այսինքն` շեղվում է 90 աստիճանից մեծ անկյունով: α-մասնիկը կարող է ետ նետվել` հանդիպելով իրենից զգալի մեծ զագված ունեցող, տարածության փոքր մասում տեղայնացված
և դրականորեն
լիցքավորված մասնիկի:
Այս արդյուքները
բացատրելու համար Ռեզերֆորդը ենթադրեց, որ ատոմի գրեթե ողջ զանգվածը տեղադրված
է նրա կենտրոնում` միջուկում:
α-մասնիկների մեծ մասն անարգել անցնում է ատոմի միջով. այն մասնիկները,
որոնք անցնում են միջուկին շատ մոտ, շեղվում են իրենց նախնական ուղղությունից, և միայն միջուկին շատ մոտեցած մասնիկներն են ցրվում 90 աստիճանից
մեծ անկյուններով:
Ընդհանրացնելով փորձով ստացված արդյունքները`1911թ. Ռեզերֆորդը
առաջարկեց ատոմի նոր` մոլորակային
մոդել: Ըստ այդ մոդելի` ատոմի կենտրոնում
գտնվում է միջուկը, որտեղ կենտրոնացված է ատոմի գրեթե ողջ զանգվածը և որը լիցքավորված է դրական լիցքով: Դրական լիցքավորված
մասնիկները պրոտոններն
են: Քանի որ ատոմն էլեկտրաչեզոք է, ատոմում կան պրոտոնների թվին հավասար էլեկտրոններ,
որոնք պտտվում են միջուկի շուրջ:
Ռեզերֆորդի փորձերը
Reviewed by ՏԱՐԸՆԹԵՐՑՈՒՄ
on
апреля 15, 2016
Rating:
