Så här fungerar det:
1. plommonpuddingmodell: Innan Rutherford var den rådande modellen "Plum Pudding Model" som föreslogs av J.J. Thomson. Denna modell föreslog att atomen var en positivt laddad sfär med negativt laddade elektroner inbäddade i den, som plommon i en pudding.
2. Rutherfords experiment: Rutherford och hans team genomförde det berömda guldfolieexperimentet. De avfyrade en stråle av positivt laddade alfapartiklar vid ett tunt ark guldfolie.
3. oväntade resultat: Enligt plommonpuddingmodellen borde alfapartiklarna ha passerat genom guldfolien med minimal avböjning, eftersom den positiva laddningen antogs vara jämnt fördelad. Resultaten var dock häpnadsväckande:
* De flesta alfapartiklar passerade rakt igenom: Detta stödde idén att atomer mestadels är tomt utrymme.
* Vissa alfapartiklar avleddes i stora vinklar: Detta indikerade att de stötte på en stark positiv kraft inom atomen.
* Ett litet antal alfapartiklar avleddes tillbaka mot källan: Detta var det mest överraskande resultatet, vilket indikerar en mycket koncentrerad positiv laddning inom atomen.
4. Rutherfords tolkning: Baserat på dessa resultat föreslog Rutherford kärnmodellen för atomen:
* en liten, tät, positivt laddad kärna: Denna kärna innehåller nästan all massan av atomen och ansvarar för att avleda alfapartiklarna.
* elektroner som kretsar runt kärnan: Elektroner, som är mycket lättare och negativt laddade, kretsar i kärnan i en molnliknande struktur.
5. Förklaring av avböjning:
* När en alfapartikel närmar sig en guldatom möter den den positivt laddade kärnan.
* Om alfapartikeln passerar nära kärnan, avleds den elektrostatiska avstötningen mellan de två positiva laddningarna att alfapartikeln avleds.
* Ju närmare alfapartikeln kommer till kärnan, desto starkare är avvisningen och desto större avböjning.
* I sällsynta fall kan en alfapartikel kollidera direkt med kärnan, vilket resulterar i en stor avböjning, till och med studsande tillbaka.
Sammanfattningsvis: Rutherfords kärnkraftsmodell, baserad på hans guldfolieexperiment, förklarade framgångsrikt den oväntade avböjningen av alfapartiklar genom att visa förekomsten av en liten, tät, positivt laddad kärna i atomen.
