ラザフォードのモデルの重要な機能は次のとおりです。
* 原子には、その中心に密な、正に帯電した核があります: この核には、原子のほぼすべての質量が含まれています。
* 電子は円形経路で核を周回します: これらの軌道は固定されておらず、電子は異なるエネルギーレベル間でジャンプできます。
* 原子はほとんど空のスペースです: 核は原子の全体的なサイズに比べて非常に小さいため、核と電子の間に大量の空きスペースが残ります。
ラザフォードがこのモデルに到着した方法
ラザフォードは彼の有名な金箔実験を実施し、そこで彼はアルファ粒子(放射性元素によって放出される正に帯電した粒子)を含む金箔の薄いシートを砲撃しました。彼は次のことを観察しました:
* ほとんどのアルファ粒子は金箔をまっすぐに通過しました: これは、原子がほとんど空の空間であることを示しています。
* いくつかのアルファ粒子は、大きな角度で偏向しました: これは、彼が核と呼んだ原子内の小さく、密集した、正に帯電した領域の存在を示唆しています。
* いくつかのアルファ粒子が後方に偏向しました: これは、核が非常に密度が高く、大規模なアルファ粒子さえもそらす可能性があることを暗示していたため、最も驚くべき観察でした。
ラザフォードのモデルの制限:
ラザフォードのモデルは大きなブレークスルーでしたが、いくつかの制限がありました。
* 原子の安定性を説明できませんでした: 古典的な電磁気によると、核を周回する電子はエネルギーを失い、最終的に核に螺旋状になるはずです。ただし、これは起こりません。
* 原子排出で観察されたさまざまなスペクトル線を説明できませんでした: モデルは、原子が特定の波長でのみ光を放出する理由を説明できませんでした。
後の開発:
ラザフォードのモデルの限界は、1913年にボーアモデルを提案したニールズ・ボーアによって後に対処されました。ボーアのモデルは量子化されたエネルギーレベルの概念を組み込み、原子の安定性と離散スペクトル線を説明しました。
概要:
ラザフォードの核モデルは、後により洗練されたモデルに取って代わられましたが、原子構造を理解するための基礎を築いた画期的な発見でした。それは核の存在を確立し、原子についての私たちの思考に革命をもたらし、原子物理学のさらなる進歩への道を開いた。