Rutherfordin atomimalli viittaa siihen, että atomi näyttää planeettajärjestelmältä. Tästä syystä sitä kutsutaan malli-planeetta tai malli-sisäänatomiydintetty.
Tämän vuonna 1911 esitetyn mallin mukaan elektronit pyörivät ytimen (protoneista ja neutronista koostuvan) ympäri samalla tavalla kuin Auringon ympäri kiertävät planeetat.
Rutherfordin atomimalli
Tämä malli korvasi Thomsonin vuonna 1903 ehdottaman mallin. Ennen sitä toiset olivat kuitenkin jo syntyneet atomimallit atomihiukkasten jakautumisesta.
Rutherfordin malli edustaa vallankumousta tässä asiassa ja siitä tuli atomiteorian perusta.
Rutherfordin kokeilu
Vuonna 1910 Rutherford (1871-1937) tutki hiukkasten liikerataa ja alfa-säteilyn ja materiaalien vuorovaikutusta. Tuossa tilanteessa hän havaitsi Thomsonin esittämän atomimallin olevan rajoitettu Thomson Atomic -malli.
Rutherford valmisti suljetun metallikameran ja asetti siihen pienen lyijysäiliön, jossa oli poloniumfragmentteja.
Tämän astian eteen, jossa oli aukko, hän asetti hyvin ohuen kultalevyn, joka oli peitetty sinkkisulfidikalvolla.
Kaikki tämä liitettiin mikroskooppiin, joka pystyi kiertämään 360 astetta kultalevyn ympärillä. Tavoitteena oli analysoida hiukkasten esiintymistä, jotka tunkeutuivat levyn läpi ja hajoavat itsestään luonnollisista radioaktiivisista elementeistä.
Jokainen hiukkasten esiintyminen sinkkisulfidikalvon alla oli mahdollista nähdä mikroskoopin korostetun paikan läpi.
Rutherford pani merkille hiukkasten esiintymisen eri kulmissa, jotta hän voisi analysoida huolellisesti niiden käyttäytymistä.
Alfa-säteilyn uudelleenohjaus Rutherford-kokeessa
Analyysistään Rutherford havaitsi, että hiukkasten käyttäytyminen oli standardoitua. Suurin osa heistä onnistui pääsemään arkin läpi (vaikkakin vaikeuksin), toiset estettiin, kun taas oli joitain, joihin ei edes vaikutettu.
Rutherford päätyi siihen, että tyhjiä tiloja oli paljon ja että atomi se oli koko sen halkaisija huomioon ottaen paljon pienempi. Joten hän löysi sähköpallon. Toisin sanoen atomi muodostui ytimestä, jossa oli väkevöity positiivinen varaus, ja elektropallosta, johon negatiivinen varaus keskittyy.
Rutherford ei tiennyt, mistä ydin on tehty. Hän vain oletti neutronien olemassaolon, mutta tämä todistettiin vasta 1930-luvulla.
Elektronit puolestaan ovat jo Thomsonin löytämiä vuonna 1905, ja ne kiertävät tämän pienen ydinsäteilyn ympärillä.
Tapaa atomimallien kehitys.
Rutherfordin mallivika
Edistyksestä huolimatta mallissa oli virhe, joka tuodaan esiin sähkömagneettisuuden teorian avulla.
Sähköisesti varautuneet hiukkaset lähettävät sähkömagneettisen aallon kiihtyessään. Rutherfordin mallia noudattaen näin tapahtuisi elektronille, joka tässä tapauksessa menettää energiaa ja putoaa ytimeen, mutta näin ei tapahdu.
Atomimallin kehitys jatkui ja Niels Bohr täytti aukon Rutherfordin mallissa. Tästä syystä tätä mallia kutsutaan Rutherford-Bohrin atomimalli.
Testaa tietosi aiheesta: harjoituksia atomimalleilla.
