03-04

Question 1

Πείραμα Geiger-Marsden

Answer 1

Σε αυτό απέδειξε την πυρηνική φύση των ατόμων, μέσω της εκτροπής-απόκλισης σωματιδίων α, τα οποία χτυπούσαν με μεγάλη ταχύτητα ένα λεπτό φύλλο χρυσού. Ο Rutherford είχε την ιδέα να προτείνει στους Geiger και Marsden να ψάξουν και για σωματίδια α με πολύ μεγάλες γωνίες απόκλισης…

Question 2

Ανακάλυψη πυρήνα - Ποιός;

Answer 2

Rutherford

Question 3

Ο Rutherford ερμήνευσε τις παρατηρήσεις και τα δεδομένα που προέκυψαν και οδηγήθηκε το 1911, στην διατύπωση του πυρηνικού μοντέλου του ατόμου.

Answer 3

Σύμφωνα με αυτό, ένας πολύ μικρός, συμπαγής και φορτισμένος πυρήνας, περιέχει την περισσότερη μάζα του ατόμου και γύρω από αυτόν βρίσκονται σε τροχιά τα πολύ μικρότερης μάζας ηλεκτρόνια.

Question 4

1911 - Ernest Rutherford - Experiment

Answer 4

Ernest Rutherford βομβάρδισε με σωματίδια α (πυρήνες ηλίου, 4He2+) ένα λεπτό φύλλο χρυσού (79Αu) και παρατήρησε την σκέδαση ελάχιστων (1/8000) εξ αυτών σε πολύ μεγάλες γωνίες.

Question 5

Παρατήρηση πειράματος, πάνω

Answer 5

Αναμενόμενα αποτελέσματα. Τα
σωματίδια α διαπερνούν μέσα από το μοντέλο
«πουτίγκας» του Thomson χωρίς καμία
απόκλιση ή διαταραχή

Question 6

Παρατήρηση πειράματος, κάτω

Answer 6

Παρατηρούμενα αποτελέσματα από
τον Rutherford. Μικρός αριθμός των
σωματιδίων α παρουσίαζαν εκτροπή ή
απόκλιση ως ένδειξη ύπαρξης μικρού, αλλά
συγκεντρωμένου φορτίου.

Question 7

Συμπέρασμα πειράματος

Answer 7

Τα περισσότερα σωματίδια α διαπερνούσαν το φύλλο ελαφρώς ανακλόμενα. Ελάχιστα όμως, (1/8000) συγκρούονταν με τους πυρήνες χρυσού (79Αu) και ανακλόντουσαν σε μεγάλες γωνίες.
Αφού κάποια σωματίδια απέκλιναν σε μεγάλες γωνίες το
μοντέλο του Thomson δεν μπορούσε να είναι σωστό.

Question 8

Δικαιολογίες συμπεράσματος

Answer 8

(πάνω) Εάν το
μοντέλο του Thomson
ήταν σωστό, όλα τα
σωματίδια α θα έπρεπε να
διαπερνούν το φύλλο
χρυσού με ελάχιστη
απόκλιση ή σκέδαση.
(κάτω) Οι Geiger,
Marsden και Rutherford
παρατήρησαν μικρό
αριθμό σωματιδίων α να
αποκλίνουν και να
εκτρέπονται σημαντικά.

Question 9

Τι ανακάλυψε ο Eugen Goldstein; Τι έδειξε;

Answer 9

ανακάλυψε τις ανοδικές δέσμες (δέσμες καναλιών, canal rays) και έδειξε ότι αποτελούνται από θετικά φορτισμένα σωματίδια (ιόντα), τα οποία παράγονται από αέρια.

Question 10

Γιατί fail (Eugen Goldstein);

Answer 10

Επειδή τα σωματίδια αυτά προέρχονταν από διαφορετικά αέρια, είχαν διαφορετικές τιμές του πηλίκου φορτίο/μάζα (e/m). Έτσι
δεν μπορούσε να ταυτοποιήσει μόνο ένα σωματίδιο, όπως είχε κάνει στην περίπτωση του ηλεκτρονίου ο Thomson.

Question 11

H ανοδική δέσμη με τον μικρότερο λόγο φορτίου/μάζας (e/m) προέρχεται από…

Answer 11

αέριο υδρογόνο (H2) και αποτελείται από ιόντα H+, δηλαδή τα πρωτόνια. Η
εργασία του Goldstein πάνω στις ανοδικές δέσμες των H+ ήταν η πρώτη
παρατήρηση του πρωτονίου!