Электричество и магнетизм |
"Я вижу атом!"Тех, кто бывал в лаборатории Резерфорда, всегда поражала простота ее оборудования. Никаких сложных приборов! Иные аппараты казались даже примитивными. Но с их помощью знаменитый ученый и его сотрудники отвоевывали у природы больше тайн, чем иные институты, насыщенные сложной и дорогостоящей техникой. С помощью нехитрого сооружения Резерфорд доказал существование атомного ядра. Это произошло во время опытов, целью которых было определить, как рассеиваются а-частицы на металлах. Прибор отмечал поведение таких частиц, проходящих через тончайшую золотую пластинку. Выяснилось, что частицы ведут себя по-разному. Одни проходят через пластинку, не меняя направления. Другие слегка отклоняются в сторону. А третьи почему-то отлетают обратно к источнику, словно наталкиваются на неожиданный встречный удар. Резерфорд был поражен результатами эксперимента и говорил впоследствии о нем как о самом невероятном событии в его жизни: "Это было почти столь же невероятно, как если бы вы выстрелили пятнадцатидюймовым снарядом в кусок тонкой бумаги, а снаряд вернулся бы и нанес вам удар". Но этот "снаряд" в клочья разнес прежние представления о строении атома: а-частица могла отлететь строго назад, только столкнувшись с мощным положительным зарядом, да еще если тот был бы сконцентрирован в малом объеме (рис. 8). А по старым представлениям, атом - это расплывчатая сфера больших размеров, на поверхности которой положительный заряд словно размазан тонким слоем.  Рис. 8. Схема столкновения а-частиц с ядром.
Резерфорд сделал из этого опыта вывод: у атома есть ядро, в котором сгустилась почти вся масса атома, и именно в ядре сосредоточен весь положительный заряд. Диаметр ядра оказался в 100 000 раз меньше, чем диаметр атома. Атом, который раньше принимали за нечто непроницаемое, по сути дела оказался прозрачным! Так родилась резерфордовская модель атома. Она представляла его строение подобным Солнечной системе: в центре ядро - Солнце, вокруг по орбитам движутся электроны - планеты. Ядро, по представлениям Резерфорда, состоит из протонов - носите-лей элементарного положительного заряда - и электронов. Протонов в ядре столько, сколько электронов содержится в ядре атома и на его орбитах. Например, в ядре атома гелия содержится 4 протона и 2 электрона. Положительный заряд ядра гелия равен поэтому 2, и нейтрализуется он двумя электронами на электронной оболочке атома. Но и эта модель не давала ответа на вопрос, в чем же причина радиоактивности. Резерфорд мог бы сказать: "Я вижу атом!" Но чутьем гениального ученого он понимал, что атом нужно не только видеть, но и разглядеть во всех деталях. И особенно его ядро. Но у ученых не было средств, которые позволили бы им проникнуть в глубь ядра. |
 |