Рутхерфордово искуство и револуционарни атомски модел

Идеју о атому као најмањој честици која чини све, родили су мислиоци античке Грчке. Међутим, тек крајем КСВИИИ века физичари су доказали да такве честице заиста постоје. Цео КСИКС век је било доба развоја идеја о атому, његовим својствима и структури. 1830-их, Мицхаел Фарадаи је открио чињеницу да најмање честице имају набоје, тако да су најављена својства човјечанства електрична струја. 1880. године, Јохан Балмер је успоставио математичку везу између видљивог дела спектра и таласна дужина зрачења. 1890-их, Антоине Бецкуерел је открио феномен радиоактивног зрачења. Медјутим интерно атомска структура дуго времена је остала мистерија најбољих светских умова. Али својства тих честица познатих у то време сведочила су о прилично компликованом уређају микросвијета. Одговор на ово питање требало је да буде искуство Рутхерфорда. Први експеримент овог британског физичара изведен је у регији 1909-1911.

Рутхерфорд Екпериенце

Научник је дошао на идеју да сондира атом помоћу алфа честица које настају из радиоактивног распада. Рутхерфордово искуство је да су атоми тешких елемената који се проучавају (сребро, злато, итд.) Буквално бомбардовани алфа честицама идентичним језгру атома хелијума. Као резултат судара, алфа честице су се распршиле по странама, а посматрање њиховог понашања много је говорило о структури атома тешких елемената. Алфа честице су ослобођене из извора смјештеног у оловну шупљину и послан на Рутхерфорд атом. Све те честице су апсорбоване од стране оловног зида посуде, осим оних које су се кретале по посебно одређеном каналу и пале на златну фолију (која се у својој структури, наравно, састоји од атома). Рутхерфордово искуство је показало да када алфа честице ударају у такву фолију, јављају се краткотрајни бљескови (сцинтилација). Након дугог посматрања понашања алфа честица, научници су закључили да је читав позитивни атомски набој концентрисан у његовом језгру, које је компактно, али и даље масивно. Електрони (негативно набијене најмање честице) круже око језгра атома. Треба напоменути да је Рутхерфордов модел значајно трансформисао идеје физичара тог времена о квантном свету. На крају крајева, сви претходни погледи били су засновани на експериментима Јохна Тхомсона, који су тврдили да је атом извјесна, позитивно набијена супстанца ("супа", у свом властитом изразу), у којој мрље негативно наелектрисаних тијела - електрона "лебде".

Занимљиво је да је дизајн Рутхерфорда убрзо постао познат као планетарни модел атома због своје сличности са ротацијом тела у Сунчевом систему. Кретање планета око Сунца снажно подсећа на ротацију електрона око језгра, мада је касније, са појавом квантне механике, откривено да у микрокосмосу функционишу потпуно различити закони, а за ту ротацију није одговорна гравитација.