Экспериментальные исследования строения атома были
выполнены в 1911 году
Э. Резерфордом,
который изучал рассеяние α-частиц при прохождении их через тонкую золотую
фольгу (рис.).
 Рис. Рассеяние α-частицы в кулоновском поле ядра 197Au. |
Дифференциальное сечение упругого рассеяния нерелятивистской бесспиновой точечной заряженной частицы в кулоновском поле бесспинового точечного ядра-мишени описывается формулой Резерфорда
где Z1 и Z2 - заряды налетающей частицы и ядра-мишени,
e = 1.6·10-19 Кл − элементарный электрический заряд, T − кинетическая
энергия налетающей частицы, θ − угол рассеяния. Угловое распределение α-частиц,
рассеянных на золоте, свидетельствовало о том, что положительный заряд атома
сосредоточен в пространственной области размером меньше 5·10-12
см. Это явилось основанием для планетарной модели атома Резерфорда, согласно
которой атом состоит из тяжелого положительно заряженного атомного ядра
с радиусом меньше 10-12 см и вращающихся вокруг него отрицательно
заряженных электронов. Размер атома определяется размерами его электронной
оболочки и составляет ~10-8 см, что в десятки тысяч раз превышает
размер атомного ядра. Несмотря на то, что атомное ядро занимает лишь небольшую
часть объема атома, в нем сосредоточено 99.98% его массы.
Предложенная Э. Резерфордом модель атома сыграла решающую роль
в развитии квантовой механики.
См. также