Model Atom Rutherford History Atomic, Eksperimen, Departemen

Dia Model Atom Rutherford Ini adalah deskripsi atom yang dibuat oleh fisikawan Inggris Ernest Rutherford (1871-1937) ketika pada tahun 1911 ia menemukan nukleus atom, berkat eksperimen dispersi terkenal yang disebutkan namanya.

Gagasan atom ("tidak terpisahkan”Dalam bahasa Yunani) sebagai komponen materi terkecil, itu adalah ciptaan intelektual yang lahir di Yunani kuno, sekitar 300 hingga.C. Seperti banyak konsep Yunani lainnya, konsep atom dikembangkan berdasarkan logika dan argumentasi, tetapi tidak untuk eksperimen.

Model Atom Rutherford

Para filsuf atom yang paling terkenal adalah Democritus of Abdera (460 - 360 SM), Epicurus dari Samos (341 - 270 ac) dan Tito Lucrecio (98 - 54 AC). Orang -orang Yunani menyusun empat jenis atom yang sesuai dengan empat elemen yang menurutnya membentuk materi: udara, air, bumi dan api.

Selanjutnya Aristoteles akan menambahkan elemen kelima: eter yang membentuk bintang -bintang, karena empat elemen lainnya murni terestrial.

Penaklukan Alexander Agung, di mana Aristoteles adalah seorang guru, memperluas keyakinannya untuk dunia kuno, dari Spanyol ke India dan dengan demikian, selama berabad -abad, gagasan tentang atom Dia menciptakan tempatnya sendiri di dunia sains.

[TOC]

Atom tidak dapat dipisahkan

Ide-ide para filsuf Yunani tentang struktur subjek dipertahankan sebagai pasti selama ratusan tahun, sampai seorang ahli kimia dan guru bahasa Inggris bernama John Dalton (1776-1844) menerbitkan hasil eksperimennya pada tahun 1808.

Dalton sepakat bahwa unsur -unsur tersebut terdiri dari partikel -partikel yang sangat kecil, yang disebut atom. Tetapi melangkah lebih jauh dengan menyatakan bahwa semua atom dari elemen yang sama sama, ukurannya sama, massa yang sama dan sifat kimia yang sama, yang membuat mereka tetap tidak berubah selama reaksi kimia.

Ini adalah model atom pertama dengan fondasi ilmiah. Seperti orang -orang Yunani, Dalton terus menganggap atom itu tidak terpisahkan, oleh karena itu, tidak memiliki struktur. Namun, kejeniusan Dalton membawanya untuk mengamati salah satu prinsip besar konservasi fisika:

• Dalam reaksi kimia, atom tidak diciptakan atau dihancurkan, Mereka hanya mengubah distribusi mereka.

Dan menetapkan cara senyawa kimia dibentuk oleh "atom senyawa" (molekul):

• Ketika dua atau lebih atom dari elemen yang berbeda digabungkan untuk membentuk senyawa yang sama, mereka selalu melakukannya dalam proporsi massa didefinisikan dan konstan.

Abad ke -19 adalah abad listrik dan magnet. Beberapa tahun setelah publikasi Dalton, hasil beberapa percobaan menabur keraguan di antara para ilmuwan tentang ketidakpaluan atom.

Dapat melayani Anda: apa reaktansi kapasitif dan bagaimana menghitungnya?

Tabung Crookes

The Crookes Tube adalah perangkat yang dirancang oleh ahli kimia dan ahli meteorologi Inggris William Crookes (1832-1919). Percobaan yang dilakukan Crookes pada tahun 1875, terdiri dari penempatan, di dalam tabung penuh gas pada tekanan rendah, dua elektroda, satu dipanggil katoda dan yang lain dipanggil anoda.

Dengan menetapkan perbedaan potensial antara kedua elektroda, gas bersinar dengan warna yang merupakan karakteristik gas yang digunakan. Fakta ini menunjukkan bahwa ada organisasi tertentu dalam atom dan karena itu, itu tidak dapat dibagi.

Selain itu, radiasi ini menghasilkan fluoresensi lemah di dinding tabung gelas di depan katoda, memotong bayangan tanda berbentuk silang yang terletak di dalam tabung.

Itu adalah radiasi misterius yang dikenal sebagai "Sinar Katoda", yang bepergian dalam garis lurus ke anoda dan yang sangat energik, mampu menghasilkan efek mekanis, dan yang menyimpang ke arah pelat yang dimuat secara positif atau juga dengan magnet.

Penemuan elektron

Radiasi di dalam tabung Crookes tidak dapat dirawat, karena memiliki beban negatif. Joseph John Thomson (1856 - 1940) menemukan jawabannya pada tahun 1887 ketika ia menemukan hubungan antara beban dan massa radiasi ini, dan menemukan bahwa itu selalu sama: 1,76 x 10^sebelas C/kg., Terlepas dari gas yang terkunci dalam tabung atau bahan yang digunakan untuk memproduksi katoda.

Thomson menyebut partikel -partikel ini sel lainnya. Dengan mengukur massanya sehubungan dengan muatan listriknya, ia menyimpulkan bahwa setiap sel. Karena itu, ia menyarankan agar mereka menjadi bagian dari mereka, sehingga menemukan elektron.

Ilmuwan Inggris adalah orang pertama yang menguraikan model grafik atom, melalui gambar bola dengan titik yang dimasukkan, yang berdasarkan bentuknya diberi sebutan "Buddin of Ciruela". Tapi penemuan ini membawa pertanyaan lain:

• Jika masalahnya netral, dan elektron memiliki beban negatif: di mana bagian atom adalah beban positif yang menetralkan elektron?
• Jika massa elektron lebih rendah dari atom, maka apa yang terdiri dari atom lainnya?
• Mengapa partikel diperoleh selalu elektron dan tidak pernah dari jenis lain?

Eksperimen dispersi Rutherford: inti atom dan proton

Pada 1898 Rutherford telah mengidentifikasi dua jenis radiasi dari uranium, yang disebutnya alfa Dan beta.

Radioaktivitas alami telah ditemukan oleh Marie Curie pada tahun 1896. Partikel alfa memiliki beban positif dan hanyalah inti helium, tetapi pada saat itu konsep inti belum diketahui. Rutherford akan menemukannya.

Dapat melayani Anda: Sistem Termodinamika: Properti, Jenis, Contoh

Salah satu percobaan yang dilakukan Rutherford pada tahun 1911 di Manchester University, dengan bantuan Hans Geiger, terdiri dari membombardir lembaran emas yang bagus dengan partikel -partikel alfa, beban siapa yang positif. Di sekitar lembaran emas menempatkan layar fluorescent yang memungkinkan mereka memvisualisasikan efek pemboman.

Pengamatan

Mempelajari dampak pada layar fluorescent, Rutherford dan asistennya mengamati bahwa:

1. Persentase tinggi partikel alfa melintasi lembaran tanpa penyimpangan yang nyata.
2. Beberapa menyimpang pada sudut yang cukup jelas
3. Dan sangat sedikit memantul ke belakang

Eksperimen dispersi Rutherford. Sumber: [CC BY-SA 3.0 (http: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0/]].

Pengamatan 2 dan 3 mengejutkan para peneliti dan membuat mereka berasumsi bahwa orang yang bertanggung jawab atas sinar yang tersebar harus memiliki muatan positif dan berdasarkan pengamatan nomor 1, orang yang bertanggung jawab memiliki ukuran yang jauh lebih kecil daripada partikel alfa.

Rutherford sendiri mengatakan dalam hal ini bahwa itu adalah "... seolah -olah Anda mencoba proyektil angkatan laut 15 inci terhadap selembar kertas dan proyektil itu bangkit kembali dan memukul Anda". Ini pasti bisa dijelaskan oleh model Thompson.

Menganalisis hasilnya dari sudut pandang klasik, Rutherford telah menemukan keberadaan inti atom, di mana beban positif atom yang memberikan netralitas ini terkonsentrasi.

Rutherford melanjutkan eksperimen dispersi. Pada 1918, target baru partikel alfa adalah atom nitrogen gas.

Dengan cara ini ia mendeteksi inti hidrogen dan segera tahu bahwa satu -satunya situs dari mana inti ini dapat berasal dari nitrogen itu sendiri. Bagaimana mungkin nukleus hidrogen adalah bagian dari nitrogen?

Rutherford kemudian menyarankan bahwa inti hidrogen, elemen yang telah ditugaskan nomor atom 1, harus menjadi partikel mendasar. Saya meneleponnya proton, Kata Yunani untuk ditunjuk Pertama. Dengan demikian, penemuan nukleus atom dan proton disebabkan oleh neozyre yang brilian ini.

Model Atom Rutherford mendalilkan

Model baru sangat berbeda dari Thompson. Ini adalah postulatnya:

• Atom berisi inti yang dimuat secara positif, yang meskipun sangat kecil, mengandung hampir seluruh massa atom.
• Elektron mengorbit inti atom pada jarak yang sangat jauh dan dalam orbit melingkar atau elips.
• Beban bersih atom batal, karena muatan elektron mengkompensasi beban positif yang ada dalam nukleus.

Ini dapat melayani Anda: Eksperimen Fisika Mudah (Universitas Primer)

Perhitungan Rutherford menunjuk ke inti bola dan radio sekecil 10^-limabelas m, menjadi nilai jari -jari atom sekitar 100.000 kali lebih tinggi, karena inti relatif sangat jauh dari satu sama lain: dari urutan 10^-10 M.

The Young Ernest Rutherford. Sumber: Tidak Diketahui, Diterbitkan pada tahun 1939 di Rutherford: Menjadi Kehidupan dan Surat RT. Hon. Lord Rutherford, atau. M [CC oleh 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/4.0)]

Ini menjelaskan mengapa sebagian besar partikel alfa melintasi lembaran tanpa ketidaknyamanan atau hampir tidak mengalami defleksi yang sangat kecil.

Terlihat di objek sehari -hari, atom Rutherford akan terdiri dari inti dari ukuran baseball, sedangkan jari -jari atom akan sekitar 8 km. Oleh karena itu atom dapat dianggap hampir semuanya sebagai ruang kosong.

Berkat kesamaannya dengan tata surya miniatur, itu dikenal sebagai "model planet atom".  Gaya tarik elektrostatik antara nukleus dan elektron akan analog dengan daya tarik gravitasi antara matahari dan planet -planet.

Batasan

Namun, ada ketidaksepakatan tertentu mengenai beberapa fakta yang diamati:

• Jika gagasan bahwa orbit elektron di sekitar nukleus diterima, terjadi bahwa elektron harus terus memancarkan radiasi sampai bertabrakan dengan nukleus, dengan penghancuran atom yang akibatnya jauh lebih sedikit dari satu detik. Ini, untungnya bukan apa yang sebenarnya terjadi.
• Selain itu, pada kesempatan tertentu atom memancarkan frekuensi tertentu dari radiasi elektromagnetik ketika ada transisi antara keadaan energi yang lebih besar ke yang lebih sedikit energi, dan hanya frekuensi tersebut, bukan yang lain. Bagaimana menjelaskan fakta bahwa energi dikuantisasi?

Terlepas dari keterbatasan ini dan bahwa hari ini ada model yang jauh lebih canggih dan sesuai dengan fakta yang diamati, model atom Rutherford masih berguna bagi siswa untuk memiliki pendekatan atom yang sukses pertama dan partikel -partikel konstituennya.

Dalam model atom ini, neutron tidak muncul, konstituen lain dari nukleus, yang tidak ditemukan sampai tahun 1932.

Beberapa saat setelah Rutherford mengusulkan model planetnya, pada tahun 1913 fisikawan Denmark Niels Bohr akan memodifikasinya untuk menjelaskan mengapa atom tidak dihancurkan dan kami masih di sini untuk menceritakan kisah ini.

Artikel yang menarik

Model Atom Schrödinger.

Model Atom Broglie.

Model Atom Chadwick.

Model Atom Heisenberg.

Model Atom Perrin.

Model Atom Thomson.

Dirac Jordan Atomic Model.

Model Atom Demokritus.

Model Atom Bohr.

Model Atom Dalton.

Referensi

1. Rex, a. 2011. Dasar -dasar fisika. Pearson. 618-621.
2. Zapata, f. 2007. Catatan Kelas untuk Radiobiologi dan Kursi Perlindungan Radiologis. Sekolah Kesehatan Masyarakat Universitas Pusat Venezuela.