Upload
justis
View
87
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Резерфорд Эрнест (1871—1937), английский физик, один из создателей учения о радиоактивности и строении атома, основатель научной школы. Опыты Резерфорда. План. Биография Резерфорда Природа радиоактивного излучения Опыт Резерфорда Выводы из опытов Модель атома Р езерфорда - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Опыты Резерфорда
Резерфорд Эрнест (1871—1937), английский физик, один из создателей учения о радиоактивности и строении атома, основатель научной школы.
Биография Резерфорда
Природа радиоактивного
излучения
Опыт Резерфорда
Выводы из опытов
Модель атома Резерфорда
Список используемых ресурсов
План
Эрнест Резерфорд (Rutherford Ernst)
30.08.1871-19.10.1937– английский физик, основоположник ядерной физики. Его исследования посвящены атомной и ядерной физике, радиоактивности.Своими фундаментальными открытиями в этих областях заложил основы современного учения о радиоактивности и теории строения атома. В 1899 г. открыл альфа - и бета-лучи. Вместе с Ф. Содди в 1903 г. разработал теорию радиоактивного распада и установил закон радиоактивных превращений. В 1903 г. доказал, что альфа-лучи состоят из положительно заряженных частиц. Предсказал существование трансурановых элементов.В 1908 г. ему была присуждена Нобелевская премия.
2.Природа радиоактивного излучения
В 1899 году Резерфорд провел опыт, позволивший
обнаружить сложный состав радиоактивного
излучения.
Природа радиоактивного излучения
Свойства радиоактивных излучений
Вид излучения
Природа излучения Проникающая способность
Альфа(α)-лучи
Альфа частицы(положительно заряженные частицы) – потоки ядер атомов гелия. Скорость этих частиц 20000 км/с, что превышает скорость современного самолета (1000 км/ч) в 72000 раз.
Проникают в воздух до 10 см.
Задерживает слой бумаги толщиной
0.1 мм непрозрачен
Бета(β)-лучи
Бета – частицы(отрицательно заряженные частицы) представляют собой поток
быстрых электронов, летящих со
скоростями близкими к скорости света.
Они проникают в воздух до 20 м. Задерживает
алюминиевая пластина толщиной в несколько
мм
Гамма-лучи Гамма – кванты или лучи – это коротковолновое электромагнитное
излучение, скорость распространения электромагнитного излучения такая же, как и у всех электромагнитных волн – 300000 км/с. Гамма – лучи
проникают в воздух на сотни метров. В отличии от двух предыдущих, не
отклоняются магнитными и электромагнитными полями.
Ообладают колоссальной проникающей
способностью. Она проникает в воздух на
сотни метров.
Опыт Резерфорд
а.
Модель строения атома Томсона нуждалась в
экспериментальной проверке.
Важно было проверить, действительно ли
положительный заряд распределён по всему объёму
атома с постоянной плотностью.
Поэтому в 1911 г. Резерфорд совместно со своими
сотрудниками провел ряд опытов по исследованию
состава и строения атомов.
1903г.Джозеф Томсон
предложил одну из первых модель строения атома.
• Атом – шар, по всему объёму которого равномерно распределён положительный заряд.
• Внутри шара находятся электроны.
• Каждый электрон может совершать колебательные движения около своего положения равновесия.
• Положительный заряд шара равен по модулю суммарному заряду электронов, поэтому заряд атома в целом равен нулю.
Идея опыта Резерфорда:
• Зондировать атом альфа–частицами.• Альфа-частицы возникают при распаде
радия. • Масса альфа-частицы в 8000 раз больше
массы электрона.• Электрический заряд альфа-частицы в 2
раза больше заряда электрона.• Скорость альфа-частицы около 15 000 км/с.• Альфа-частицы является ядром атома
гелия.
В ходе эксперимента обнаружили:
• 1. В отсутствии фольги – на экране появлялся светлый кружок напротив канала с радиоактивным веществом.
• 2. Когда на пути пучка альфа-частиц поместили фольгу, площадь пятна на экране увеличилась.
• 3. Помещая экран сверху и снизу установки, Резерфорд обнаружил, что небольшое число альфа-частиц отклонилось на углы около 900.
• 4. Единичные частицы были отброшены назад.
Опыт РезерфордаНаибольшее количество вспышек расположено в
центре экрана. Значит, основная часть всех α-частиц прошла сквозь фольгу, почти не изменив начального направления (рассеялось на малые
углы). При удалении от центра экрана количество вспышек становится все меньше и меньше.
Следовательно, с увеличением угла рассеяния β количество рассеянных на эти углы частиц резко
уменьшается.Также некоторое число частиц рассеялось на углы, близкие к 90°, а некоторые – на углы порядка 180°
Выводы из опытов.
Выводы из опыта
Резерфорда
Столь сильное отклонение α-частиц возможно только в том случае, если
внутри атома имеется чрезвычайно сильное электрическое поле. Было рассчитано, что
такое поле могло быть создано
зарядом, сконцентрированным
в очень малом объеме (по
сравнению с объемом атома).
Выводы из опыта
Резерфорда
Поскольку масса электрона примерно в 8 000 раз меньше массы α-частицы, электроны, входящие в состав атома, не
могли существенным образом изменить направление
движения α-частиц. Поэтому:
В данном случае речь может идти только о силах электрического
отталкивания между α-частицами и положительно
заряженной частью атома, масса
которой значительно больше
массы α-частицы.
Выводы из опыта Резерфорда
Направление полета α-частиц
зависит от того, на каком расстоянии
от ядра они пролетают. Оно сильно меняется
только в том случае, если
частица проходит очень близко к
ядру.
Выводы из опытов:
Положительный заряд сосредоточен в малой части атома – ядре;
Практически вся масса атома сосредоточена в этом ядре;
Отклонения альфа-частиц на большие углы происходят в результате столкновения альфа – частиц с ядром одного из атомов;
Теоретические расчеты позволили оценить размеры ядер атомов – порядка 10-14 м, тогда как размеры атома в 10 000 раз больше.
Модель атомов
Резерфорда
В результате опытов по рассеянию α-частиц была
доказана несостоятельность
модели атома Томсона, выдвинута ядерная
модель строения атома и определен порядок диаметров атомных
ядер.
Противоречие модели Томсона с экспериментом:1. Так как масса
электронов мала, они не могут заметно изменить траекторию движения
альфа-частиц.2. Заметное рассеивание
альфа-частиц может вызвать только
положительная часть атома и лишь в том
случае, если она сконцентрирована в очень
малом объёме.
Модель атома Резерфорда
Резерфорд предложил ядерную («планетарную») модель атома:
* атомы любого элемента состоят из положительно заряженной части, получившей название ядра;
* в состав ядра входят положительно заряженные элементарные частицы- протоны (позднее было установлено, что и нейтральные нейтроны);
* вокруг ядра вращаются электроны, образующие так называемую электронную оболочку атома.
Недостатки атома Резерфорда
• Нельзя объяснить факт существования
атома;
• Нельзя объяснить устойчивость атома.
Спасибо!!!
Список используемых ресурсов
1.Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика: учебник для 9 кл. сред. шк. – М: Дрофа 2. physics.ru3. ru.wikipedia.org4. files.school-collection.edu.ru