4.2 Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома.

Теория: Люди с древних времен пытались понять, из чего состоят все тела. Греческий ученый Демокрит (460 -370 до н. э.) считал, что все вещества состоят из мельчайших частиц называемых молекулами. Позднее было доказано, что молекулы состоят из атомов. Открытие явления радиоактивности дало основания предположить, что в состав атома входят отрицательно и положительно заряженные частицы.
Английский физик Джозеф Джон Томсон выдвинул свою модель атома (1903 г. н. э.): Атом представляет собой шар, по всему объему которого равномерно распределен положительный заряд, внутри этого шара находится электрон. Порою модель атома Томсона сравнивают с кексом. Электроны как изюм в тесто вкраплены в атом.
В 1911 г британский физик Эрнест Резерфорд провел ряд опытов: в цилиндрический свинцовый сосуд поместили радиоактивный элемент, из сосуда через узкий канал, вылетали α-частицы со скоростью примерно 15000 км/с. На пути α-частиц поместили тонкую фольгу из металла, за фольгой был расположен экран, при ударе α-частицы об экран возникала вспышка. Было замечено, что наибольшее число вспышек расположено в центре экрана т.е. большая часть всех α-частиц прошла сквозь фольгу, почти не изменив своего первоначального направления. Но была небольшая часть частиц, которые сильно откланялись, некоторые частицы отскакивали от фольги обратно.

Резерфорд сделал вывод: Сильное отклонение α-частиц возможно если внутри атома имеется сильное электрическое поле, это возможно если заряд сконцентрирован в центре атома.
Модель атома Резерфорда (планетарная модель): В центре атома находится положительно заряженное ядро, занимающее очень малый объем атома. Вокруг ядра движутся электроны, масса которых значительно меньше массы ядра.

Задания ОГЭ по физики (Решу ОГЭ) : Со­глас­но пла­не­тар­ной мо­де­ли атома, пред­ло­жен­ной Э. Ре­зер­фор­дом, атом со­сто­ит из
1) не­боль­шо­го по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­но­го ядра, в ко­то­ром со­сре­до­то­че­на почти вся масса атома и во­круг ко­то­ро­го дви­жут­ся элек­тро­ны
2) не­боль­шо­го от­ри­ца­тель­но за­ря­жен­но­го ядра, со­сто­я­ще­го из элек­тро­нов, во­круг ко­то­ро­го дви­жут­ся по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ные ча­сти­цы
3) боль­шо­го от­ри­ца­тель­но за­ря­жен­но­го ядра, в ко­то­ром, как изю­ми­ны в пу­дин­ге, на­хо­дят­ся по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ные ча­сти­цы
4) боль­шо­го по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­но­го ядра, в ко­то­ром со­сре­до­то­че­на почти вся масса атома и в ко­то­ром, как изю­ми­ны в пу­дин­ге, на­хо­дят­ся элек­тро­ны
Решение: исходя из теории изложенной выше атом состоит из не­боль­шо­го по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­но­го ядра, в ко­то­ром со­сре­до­то­че­на почти вся масса атома и во­круг ко­то­ро­го дви­жут­ся элек­тро­ны.
Ответ: 1
Задания ОГЭ по физики (ФИПИ) : В опытах Резерфорда по рассеянию альфа-частиц на тонкой золотой фольге было обнаружено, что подавляющее большинство частиц почти не отклонялось от своего пути, в то время как некоторые альфа-частицы резко изменяли направление своего движения. Это стало доказательством
1) наличия в атоме положительно заряженного ядра, имеющего малые размеры и большую массу
2) наличия в атомах лёгких отрицательно заряженных частиц — электронов
3) сложного состава атомного ядра
4) особых свойств атомов золота
Решение: альфа-частицы отклоняются из-за того, что в центре атома находится положительно заряженное ядро, имеющее малые размеры и большую массу.
Ответ: 1
Задания ОГЭ по физики (ФИПИ) : В опытах Резерфорда по рассеянию альфа-частиц на тонкой золотой фольге было обнаружено, что некоторые альфа-частицы резко изменяют направление своего движения. Это объясняется действием на альфа-частицу со стороны ядра золота
1) электростатической силы
2) ядерной силы
3) силы всемирного тяготения
4) силы Лоренца
Решение: В центре атома находится положительно заряженное ядро, альфа-частица тоже заряжена положительно, вседствии электростатической силы они отталкиваются.
Ответ: 1
Задания ОГЭ по физики (ФИПИ) : Модель атома Резерфорда описывает атом как
1) однородное электрически нейтральное тело очень малого размера
2) шар из протонов, окруженный слоем электронов
3) сплошной однородный положительно заряженный шар с вкраплениями электронов
4) положительно заряженное малое ядро, вокруг которого движутся электроны
Ответ: 4
Задания ОГЭ по физики (ФИПИ) : В опыте Резерфорда большая часть α-частиц свободно проходит сквозь фольгу, практически не отклоняясь от прямолинейных траекторий, потому что
1) ядро атома имеет положительный заряд
2) электроны имеют отрицательный заряд
3) ядро атома имеет малые (по сравнению с атомом) размеры
4) α-частицы имеют бóльшую (по сравнению с ядрами атомов) массу
Решение: ядро атома имеет малые (по сравнению с атомом) размеры и α-частица свободно проходит сквозь атом.
Ответ: 3
Задания ОГЭ по физики (ФИПИ) : Результаты опыта Резерфорда по рассеянию α-частиц позволяют сделать следующий вывод.
А. Основная масса атома сосредоточена в ядре.
Б. Ядро атома заряжено отрицательно.
Правильным является ответ
1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б
Решение: Ядро атома состоит из протонов и нейтронов, по массе они тяжелее электронов, поэтому основная масса атома сосредоточена в ядре, которое заряжено положительно.
Ответ: 1
Задания ОГЭ по физики (ФИПИ) : Планетарной модели атома соответствует утверждение
1) ядро — в центре, оно электрически нейтрально, практически вся масса атома сосредоточена в электронной оболочке
2) ядро — в центре, заряд ядра положителен, практически вся масса атома сосредоточена в электронной оболочке
3) ядро — в центре, заряд ядра положителен, практически вся масса атома сосредоточена в ядре
4) ядро — в центре, заряд ядра отрицателен, практически вся масса атома сосредоточена в ядре
Решение: Ядро атома состоит из протонов и нейтронов, по массе они тяжелее электронов, поэтому основная масса атома сосредоточена в ядре, которое заряжено положительно.
Ответ: 3

Предыдущая тема       Следующая тема