Referat Modelul Atomic Al Lui Rutherford
Mai jos puteti citi fragmente din
Referat Modelul Atomic Al Lui Rutherford si de asemenea puteti face
Download Referat Modelul atomic al lui RutherfordCiteste fragmente din Referat Modelul Atomic Al Lui Rutherford
Modelul atomic al lui Rutherford
împrăştierea Rutherford
Cum a apărut modelul atomic al lui Rutherford – observaţia
experimentală
Concepţia lui Rutherford despre structura nucleară a atomului a plecat
de la un experiment ce urmărea, se pare, cu totul altceva. Experimentul
urmărea împrăştierea particulelor ( (nuclee de Heliu) emise dintr-o
sursă de Poloniu pe o foiţă subţire de Aur sau de Plumb.
În acel moment modelul atomic al lui Thomson era cel acceptat în
unanimitate. Acest model propunea o porţiune sferică continuă
încărcată pozitiv, în aceasta aflându-se electronii. Acest model a
fost numit „modelul cozonac cu stafideâ€Â.ObservaÅ£iile experimentale
l-au făcut pe Rutherford să contrazică cu succes modelul atomic
propus de Thomson. El a observat, cu ajutorul unui receptor înclinat la
anumite unghiuri, următoarele:
O fracţiune foarte mare din particule treceau nedeviate
Unele particule treceau deviate cu unghiuri ascuţite
Unele particule nu treceau, fiind respinse.
Modelul atomic al lui Thomson nu putea explica aceste devieri cu
unghiuri mari, chiar mai mari de 90(. Devierea scontată de acest model
nu putea depăşi câteva fracţiuni de grad, şi totuşi Rutherford
observa devieri cu unghiuri de până la 90(, chiar şi mai mari. Acesta
a reprezentat sfârşitul modelului Thomson.
Modelul Rutherford – Privire calitativă
Rutherford a încercat şi a reuşit să explice observaţiile
experimentale propunând un model nuclear al atomului: sarcina pozitivă
este concentrată în mijlocul atomului, sub forma unui nucleu foarte
greu, iar electronii gravitează în jurul acestuia asemenea planetelor
în jurul soarelui. Particulele ( care treceau foarte uşor deviate nu
aveau o direcţie iniţială ce intersecta vreun nucleu atomic.
Devierea creştea cu cât direcţia era mai apropiată de nucleu.
Devierile cu unghiuri de peste 90( erau explicate prin respingerea de
către nucleul greu şi încărcat cu o sarcină mult mai mare decât a
particulelor (.
Modelul planetar al atomului de Hidrogen propus de Rutherford era unul
planetar, în care electronul se roteşte în jurul nucleului sub
acţiunea forţei centripete reprezentate de forţa coulombiană.
. Electronul evoluează pe o traiectorie eliptică.
.
Împrăştierea Rutherford – dependenţa unghiului de împrăştiere
de parametrul de ÅŸoc
v
-
Ã¢ÂÆ’Ã¡ÂÆ’뒤愀̤摧䓷&
̷왪
ală a particulei ( se notează cu b şi se numeşte parametru de şoc.
Pentru fiecare valoare a lui b corespunde o direcţie de împrăştiere
( . Căutăm dependenţa funcţională ( = ((b). Pentu aceasta, vom
căuta traiectoria particulei (.
).
.
Acum putem scrie conservarea energiei totale în coordonate polare:
De asemenea, conservarea momentului cinetic dă imediat:
Ecuaţia traiectoriei se obţine eliminând timpul din cele două
ecuaţii. Dacă prelucrăm ecuaţia conservării energiei obţinem:
. Introducem o nouă variabilă astfel:
.
Introducând în conservarea energiei, avem:
avem:
, avem:
, rezultă:
.
Mai derivăm o dată în raport cu unghiul ( şi avem:
avem:
.
Aceasta este o ecuaţie diferenţială asemănătoare cu acea a
oscilatorului armonic acţionat de o forţă constantă. Soluţiile
acesteia sunt de forma:
.
Constantele se determină punând condiţiile de limită:
.
Deci ecuaţia devine:
.
.
Ecuaţia traiectoriei este deci:
.
.
(particula se îndepărtează din nou) şi avem funcţia căutată:
Se observă faptul că unghiul de împrăştiere poate avea orice
valoare, chiar şi valori negative, în funcţie de parametrul de
împrăştiere:
.
Modelul Rutherford a fost însă îmbunătăţit, şi asta pentru că nu
putea explica emisia spectrelor de linii. Energia totală a atomului
putea varia în mod continuu în funcţie de r. La emisie, electronul
pierdea din energie, ÅŸi, eventual, ajungea absorbit de nucleu. Aceste
imperfecţii au fost corectate de către Bohr şi postulatele sale.
ì¥Â@