実験:
*ラザフォードは、アルファ粒子(正に帯電した粒子)を含む薄い金箔を砲撃しました。
*彼は、アルファ粒子が、原子全体にびまん性の正電荷を示唆している当時の壊れた「プラムプリンモデル」に基づいて、ホイルを直接通過することを期待していました。
予期しない観察:
* ほとんどのアルファ粒子は、ホイルをまっすぐ通過しました。 これは、原子がほとんど空間であるという考えを支持しました。
* アルファ粒子のごく一部を大きな角度で偏向させました。 これはまったく予想外であり、プラムプディングモデルでは説明できませんでした。
* アルファ粒子のごく一部が直接跳ね返った。 これは最も驚くべき観察でした。
ラザフォードの推論:
*大きな角のたわみと後方散乱は、原子の質量の大部分が原子の中心にある非常に小さな密な領域に集中している場合にのみ説明できました。
*この密集した積極的に帯電した領域は、核と名付けられました 。
*ほとんどのアルファ粒子がホイルをまっすぐに通過したという事実は、原子がほとんど空間であり、電子が核を周回していることを示しています。
なぜこれが革命的だったのか:
* プラムプリンモデルを反証しました: プラムプリンモデルは、実験結果を説明できませんでした。
* 新しい原子モデルを提案しました: ラザフォードの観察結果は、原子の核モデルの発達につながりました。これは、今日の原子構造の理解の基礎です。
本質的に、ラザフォードのゴールドフォイル実験は、原子が単に電子が埋め込まれた正電荷の均一な球体ではないことを示しました。代わりに、原子には、その中心に小さな、密な、正に帯電した核があり、負に帯電した電子の雲に囲まれています。この発見は、科学者が物質の構造について考える方法を完全に変えました。