Презентация к уроку по физике 9 класс "Опыт Резерфорда по рассеиванию альфа-частиц""

• 1 слайд

  Опыт Резерфорда
  

• 2 слайд

  Введение
  Идея существования мельчайших неделимых частиц – атомов была сформулирована еще древнегреческими философами. Представления об атомах были, как о постоянных, неделимых частицах, разнообразных размеров и форм, лишённых химических и физических свойств, из сочетания которых состоят все материальные тела.  Ускоренное развитие химии в конце XVIII — начале XIX веков привело к пересмотру некоторых аспектов атомистического учения. Английский учёный Дж. Дальтон сделал предположение о том, что атом — это мельчайшая частица химического элемента и атомы различных химических элементов имеют разную массу, которая является основной характеристикой атома. Работы итальянских учёных А. Авогадро и С. Канниццаро определили строгие разграничения между атомом и молекулой.
  
  

• 3 слайд

  Важнейшими вехами в истории атомной физики были открытие электрона в 1897 английским физиком  Дж.Томсоном и радиоактивного распада французскими учёными М. Склодовской-Кюри и П. Кюри, они изменили представление об атоме как о системе взаимодействующих заряженных частиц, согласно теории голландского физика Х. Лоренца. На основании этих исследований, Томсон предложил в 1903 году модель атома в виде сферы с положительным зарядом, с вкраплениями небольших по размеру частиц с отрицательным зарядом — электронов, удерживающихся в атоме за счёт равенства силы притяжения положительного заряда силам взаимного отталкивания электронов
  

• 4 слайд

  Модель Томсона была опровергнута в 1909(1911) году его учеником Э. Резерфордом(1871-1937), который предложил планетарную модель атома, с находящимся в центре массивным по, ложительным плотным ядром, вокруг которого, как планеты вокруг Солнца, летают электроны, число которых в нейтрально заряженном атоме таково, чтобы их суммарный отрицательный заряд компенсировал положительный заряд ядра.
  

• 5 слайд

  В 1906 году Резерфорд предложил зондирование атомов тяжелых элементов a-частиц, которые испускались ядром урана или радия. Таким образом предлагалось изучить рассеивание a-частиц в веществе. Масса α-частиц приблизительно в 7300 раз больше массы электрона, а положительный заряд равен удвоенному элементарному заряду, это полностью ионизированный атом гелия.
  

• 6 слайд

  Опыт Резерфорда:
  Опыт заключался в «бомбардировке» атомов тяжелых металлов этими частицами. Радиоактивный источник, заключенный в свинцовый контейнер, располагается таким образом, что
  α-частицы направляются от него к тонкой металлической фольге. Рассеянные частицы попадают на экран со слоем кристаллов сульфида цинка, светящиеся от их ударов. Сцинтилляции (вспышки) можно наблюдать при помощи микроскопа. Угол φ к первоначальному направлению пучка не имеет ограничений для данного опыта.
  

• 7 слайд

  После испытаний было выявлено, что α-частицы, проходящие через тонкий слой металла, не испытывали отклонений. Наблюдались их отклонения и на углы, превышающие 30 градусов и близкие к 180.
  

• 8 слайд

  На малых расстояниях от ядра положительно-заряженная α-частица испытывает значительную силу отталкивания F от ядра, которую определяют по закону Кулона:
  

• 9 слайд

  Резерфорд смог ввести формулу, связывающую количество рассеянных на определённый угол альфа-частиц с энергией альфа-частиц и протонов р в ядре атома. Опытная проверка формулы подтвердила её справедливость и показала, что количество протонов в ядре равно числу внутриатомных электронов Z и определяется атомным номером химического элемента (то есть порядковым номером элемента в периодической системе Д.И.Менделеева):
  
  p = Z
  
  
  

• 10 слайд

  Подсчитывая количество альфа-частиц, рассеянных на различные углы, Резерфорд смог оценить линейные размеры ядра. Чтобы положительное ядро могло отбросить альфа-частицу назад, потенциальная энергия электростатического (кулоновского) отталкивания у границ ядра атома должна равняться кинетической энергии альфа-частицы:
                    
  Оказалось, что ядро имеет диаметр:
  
  dя = 10-13…10-12 см = 10-15…10-14 м 
  
  Линейный диаметр самого атома:
  
  da = 10-8 см = 10-10 м
  

• 11 слайд

  Планетарная модель:
  Опыты Резерфорда приводили к радикальным выводам и сомнениям ученых. Используя классическое представление о движении микрочастиц, он предлагает планетарную модель атома. Ее смысл заключался в том, что центр атома состоит из положительно заряженного ядра, которое является основной частью массы элементарной частицы. Атом считается нейтральным. При наличии кулоновских сил вокруг ядра по орбиталям вращаются электроны
  

• 12 слайд

  Предложенная Резерфордом планетарная модель была толчком в развитии знаний о строении атома. Благодаря ей, опыты по рассеиванию αα-частиц смогли объяснить. Но вопрос об его устойчивости остался открытым. Исходя из закона классической электродинамики, заряд, движущийся с ускорением, излучает электромагнитные волны, забирающие и распределяющие энергию. За время 10−8 с10-8 с все электроны потратить всю энергию, вследствие чего упасть на ядро. Так как это не происходит, есть объяснение – внутренние процессы не выполняются согласно классическим законам.