Verstehe ' nicht, warum Rutherford von den Ergebnissen des Goldfolienexperiments

schockiert war. So wie Rutherfords klassisches Gold ist Folienexperiment wurde vorgestellt (auch von Rutherford selbst) macht für mich keinen Sinn.

Wie viele von Ihnen wissen, beschrieb sich Rutherford als äußerst schockiert über die Ergebnisse, die Geiger ihm 1909 gebracht hatte: „Es war das unglaublichste Ereignis, das mir jemals in meinem Leben passiert ist. Es war fast so unglaublich, als hätten Sie eine 15-Zoll-Granate auf ein Stück Seidenpapier abgefeuert, und es kam zurück und traf Sie. “ [Rutherford, Ernest; Ratcliffe, John A. (1938). Vierzig Jahre Physik. In Needham Joseph; Pagel, Walter. Hintergrund der modernen Wissenschaft. Cambridge University Press.]

Es macht für mich keinen Sinn, dass er so überrascht sein sollte. Rutherford schrieb im Jahr zuvor im Jahr 1908: „Wir können aus diesen Experimenten mit Sicherheit schließen, dass das α-Teilchen nach dem Verlust seiner Ladung ein Heliumatom ist. Andere Hinweise deuten darauf hin, dass die Ladung doppelt so groß ist wie die vom Wasserstoffatomsatz getragene Ladungseinheit frei bei der Elektrolyse von Wasser. “ [Ernest Rutherford & Thomas Royds, Philosophical Magazine 17, 281-286 (1909).] [Veröffentlichungsdatum war 1909, aber Autorschaftsdatum war 1908.]

Zum Zeitpunkt des Goldfolienexperiments glaubte Rutherford (richtig), dass seine „15-Zoll-Hülle (n)“ (die α-Teilchen) Heliumatome waren, die negative Ladung verloren hatten. Im Wesentlichen war Rutherford, der Partikel verwendete, von denen er wusste, dass sie hochkonzentrierte Materie auf atomarer Ebene sind, die von Atomen (α-Partikeln) abgeleitet ist, schockiert, als er feststellte, dass Atome hochkonzentrierte Materie auf atomarer Ebene enthielten (?!).

Ich sage nicht, dass er vor dem Experiment speziell über das Kernmodell des Atoms Bescheid wissen sollte. Ich sage, dass er es nicht wissen sollte war zutiefst schockiert, als er feststellte, dass Atome etwas enthalten, das α-Teilchen stark ablenken kann, da er wusste, dass α-Teilchen selbst einfach Atome waren, deren negative Ladung entfernt worden war. [Außerdem wusste er, dass er Teilchen, die von sehr leichten Atomen stammen, nahm und auf sehr schwere Atome schoss.]

Um Rutherfords eigene Metapher zu verwenden, ist es, als würde er sagen: “ Ich ging in eine Waffenkammer und besorgte mir Artilleriegeschosse. Ich habe diese dann auf eine andere Waffenkammer abgefeuert und war schockiert, als ich feststellte, dass Waffenkammern Artilleriegeschosse enthalten. „

Wenn Rutherford dies bereits über Heliumionen wusste, warum sollte er dann keine anderen erwarten?“ Atome hätten auch ihre positiven Ladungen konzentriert? Dachte er, dass neutrale Atome durch ein Pflaumenpuddingmodell genau beschrieben wurden, aber sobald Sie die Elektronen entfernt hatten, würde die positive Ladung in einem kleinen Raum zusammenbrechen? Wenn überhaupt, hätte er, da er nichts über nukleare Bindung wusste, das Gegenteil erwarten müssen – dass das Entfernen der negativen Ladungen dazu führen würde, dass sich die positiven Ladungen ausdehnen und noch diffuser werden.

Can Jemand, der mit der Geschichte dieser Experimente vertraut ist, löst dieses Problem?

Kommentare

• Er wusste, dass Alphastrahlung Helium ist, er hat nicht ' Ich weiß nicht, dass es sich bei den Partikeln um einzelne Heliumatome handelt. Die elastische Rückstreuung ist jedoch nur dann sinnvoll, wenn sich die Ladung sowohl im Ziel als auch im Projektil auf sehr kleine Räume konzentriert.
• Rückblickend scheinen die meisten Entdeckungen offensichtlich Aber in diesem Moment merkt man, dass sich Ihr Standpunkt und Ihr mentales Modell ändern müssen.
• @Karl Sie schreiben: " Er [Rutherford] kannte Alphastrahlung ist Helium, er wusste nicht, dass es sich bei den Partikeln um einzelne Heliumatome handelt. " Rutherford schrieb jedoch Folgendes 1908, einige Jahre vor dem Goldfolienexperiment (veröffentlicht 1909): " Aus diesen Experimenten können wir mit Sicherheit schließen, dass das α-Teilchen nach dem Verlust seiner Ladung ein Heliumatom ist . Andere Hinweise deuten darauf hin, dass die Ladung doppelt so hoch ist wie die Einheitsladung, die von dem bei der Elektrolyse von Wasser freigesetzten Wasserstoffatom getragen wird. " [Ernest Rutherford & Thomas Royds, Philosophical Magazine 17, 281-286 (1909).]
• Zu wissen, dass Alpha-Teilchen Heliumatome sind, bedeutet nicht viel. Einzelne Atome als einzelne Teilchen waren seit geraumer Zeit bekannt. Die Frage war, was genau waren diese Partikel? Zu wissen, dass ein Alpha ein Heliumatom ist, bedeutet nicht, dass der Kern wirklich winzig ist und zwei Protonen und zwei Neutronen (die ' erst 1932 entdeckt wurden) stark zusammenhält. Zu wissen, dass ein Alpha intakt von Gold abprallt, sagt etwas Neues aus – dass es für jedes Atom (Helium und Gold) einen einzigen, stark gehaltenen Massenball gibt.
• Ich glaube nicht, dass es richtig ist zu sagen, dass Rutherford glaubte, dass das Alpha das war, was wir jetzt als Atom mit einem einzigen, effektiven Punkt betrachten. wie Kern. Wenn das Alpha eine verschmierte Massenverteilung hätte und andere Atome (wie Gold) eine verschmierte Massenverteilung hätten, würde man nicht erwarten, dass eines auf die beobachtete Weise von einem anderen abprallt.