1. Что представляет собой модель атома Томсона?
Модель атома Томсона представляет собой сферу положительно заряженного вещества, внутри которой, подобно изюму в кексе, равномерно распределены отрицательные электроны. Эта модель, предложенная в 1904 году, объясняла электрически нейтральный характер атома, но не могла предсказать результаты опытов по рассеянию а-частиц.
2. Опишите схему опытов Резерфорда, представленную на рисунке 10.15.
Опыт Резерфорда заключался в исследовании рассеяния а-частиц при прохождении через тонкую металлическую фольгу. Основные элементы установки:
Радиоактивный источник испускал а-частицы;
Диафрагма формировала узкий пучок частиц;
Фольга служила мишенью для рассеяния;
Флуоресцирующий экран регистрировал попадание частиц, вызывая световые вспышки, наблюдаемые в микроскоп.
В ходе эксперимента выяснилось, что большинство а-частиц проходило через фольгу без значительного отклонения, но небольшая часть рассеивалась на большие углы, а некоторые даже возвращались назад.
3. Какие выводы можно сделать на основе результатов опытов Резерфорда?
Атом состоит из плотного положительно заряженного ядра, в котором сосредоточена почти вся его масса.
Вокруг ядра располагаются электроны, заполняя остальное пространство атома.
Атом в основном пуст.
4. Почему модель атома Резерфорда называют планетарной?
Модель Резерфорда называют планетарной, потому что она предполагает движение электронов вокруг компактного ядра по орбитам, подобно планетам, вращающимся вокруг Солнца.
5. Какой приблизительно диаметр имеет атомное ядро?
Диаметр атомного ядра составляет приблизительно 10^-12 — 10^-13 см, что значительно меньше диаметра всего атома (~10^-8 см).
6. В чём заключаются противоречия планетарной модели атома и законов классической физики?
Согласно электродинамике, движущийся по круговой орбите электрон должен непрерывно излучать энергию и, следовательно, быстро упасть на ядро, чего не происходит в реальности.
Планетарная модель не объясняет устойчивость атомов и спектры излучения, что привело к разработке квантовой теории Бора.
1. В одной из своих лекций Резерфорд оценил результаты опытов, проведённых его сотрудниками Гейгером и Марсденом по рассеянию а-частиц при их столкновении с атомами. Ниже приведён фрагмент из этой лекции. «Помню, что ко мне пришёл возбуждённый Гейгер и сказал: „Нам удалось наблюдать а-частицы, возвращающиеся назад... "Это было почти столь же невероятно, как если бы вы выстрелили 15-дюймовым снарядом в листок папиросной бумаги, а он вернулся бы назад и угодил бы в вас. ...Это обратное рассеивание должно быть результатом однократного столкновения, а когда я произвёл расчёты, то увидел, что невозможно получить величину того же порядка, разве что вы рассматриваете систему, в которой большая часть массы атома сконцентрирована в малом ядре», а) Какую мо-дель атома предложил Резерфорд на основе опытов по рассеянию а-частиц? б) Что, согласно этой модели, является в атоме источником сильного электрического поля? в) Каким зарядом обладает этот источник?
Резерфорд предложил ядерную (планетарную) модель атома, в которой почти вся масса и положительный заряд атома сосредоточены в его компактном ядре, а электроны вращаются вокруг него, подобно планетам вокруг Солнца. Источником сильного электрического поля в атоме является положительно заряженное ядро. Его заряд равен порядковому номеру элемента в таблице Менделеева и определяется числом протонов в ядре.
2. Может ли атом при переходе в возбуждённое состояние поглотить произвольную порцию энергии?
Атом не может поглотить произвольную порцию энергии при переходе в возбуждённое состояние. Поглощение энергии происходит квантами, строго определёнными для каждого атома. Эти значения соответствуют разности энергий между уровнями электронной оболочки, поэтому атом может поглотить только такую энергию, которая соответствует переходу электрона с одного энергетического уровня на другой.