Презентация на Тему Опыт Резерфорда Строение Атома

Презентация на Тему Опыт Резерфорда Строение Атома.rar
Закачек 3307
Средняя скорость 2585 Kb/s
Скачать

Презентация на Тему Опыт Резерфорда Строение Атома

Презентация к уроку по физике на тему «Строение атома. Опыт Резерфорда». В данном материале рассказано о моделях атома Томсона и Резерфорда. С помощью анимации представлены опыт Резерфорда и Планетарная модель атома.

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Строение атома Опыт Резерфорда

1896г. — Дж.Дж.Томсон — выдающийся ученый, директор знаменитой Кавендишской лаборатории, лауреат Нобелевской премии. открыл электрон. 1903г . — Дж.Дж.Томсон выдвинул гипотезу о том, что электрон находится внутри атома . Но атом в целом нейтральный, поэтому ученый предположил, что отрицательные электроны окружены в атоме положительно заряженным веществом. Атом, по мысли Дж. Томсона, очень похож на «пудинг с изюмом «, где «каша» — положительно заряженное вещество атома., а электроны- » изюм» в ней. Дж.Дж.Томсон

Модель атома Томсона

Через несколько лет в опытах великого английского физика Э. Резерфорда было доказано, что модель Томсона неверна. Первые прямые эксперименты по исследованию внутренней структуры атомов были выполнены Э. Резерфордом и его сотрудниками Э. Марсденом и Х. Гейгером в 1909–1911 годах. Резерфорд предложил применить зондирование атома с помощью α-частиц, которые возникают при радиоактивном распаде радия и некоторых других элементов. Эрнест Резерфорд

Резерфорд бомбардировал атомы тяжелых элементов (золото, серебро, медь и др .) α-частицами. Электроны, входящие в состав атомов, вследствие малой массы не могут заметно изменить траекторию α-частицы. Рассеяние, то есть изменение направления движения α-частиц, может вызвать только тяжелая положительно заряженная часть атома. От радиоактивного источника, заключенного в свинцовый контейнер, α-частицы направлялись на тонкую металлическую фольгу. Рассеянные частицы попадали на экран, покрытый слоем кристаллов сульфида цинка, способных светиться под ударами быстрых заряженных частиц. Сцинтилляции (вспышки) на экране наблюдались глазом с помощью микроскопа. Наблюдения рассеянных α-частиц в опыте Резерфорда можно было проводить под различными углами φ к первоначальному направлению пучка.

Свинцовый цилиндр с радиоактивным веществом Фольга из исследуемого материала Экран Поток α -частиц Опыт Резерфорда

Было обнаружено, что большинство α-частиц проходит через тонкий слой металла, практически не испытывая отклонения. Однако небольшая часть частиц отклоняется на значительные углы, превышающие 30°. Очень редкие α-частицы (приблизительно одна на десять тысяч) испытывали отклонение на углы, близкие к 180. Этот результат был совершенно неожиданным даже для Резерфорда. Его представления находились в резком противоречии с моделью атома Томсона, согласно которой положительный заряд распределен по всему объему атома. При таком распределении положительный заряд не может создать сильное электрическое поле, способное отбросить α-частицы назад.

Эти соображения привели Резерфорда к выводу, что атом почти пустой, и весь его положительный заряд сосредоточен в малом объеме. Эту часть атома Резерфорд назвал атомным ядром . Так возникла ядерная модель атома. В центре атома находится плотное положительно заряженное ядро, диаметр которого не превышает 10 –14 –10 –15 м. Это ядро занимает только 10 –12 часть полного объема атома, но содержит весь положительный заряд и не менее 99,95 % его массы. Веществу, составляющему ядро атома, следовало приписать колоссальную плотность порядка ρ ≈ 10 15 г/см 3 . Заряд ядра должен быть равен суммарному заряду всех электронов, входящих в состав атома. Впоследствии удалось установить, что если заряд электрона принять за единицу, то заряд ядра в точности равен номеру данного элемента в таблице Менделеева.

+ — — ПЛАНЕТАРНАЯ МОДЕЛЬ АТОМА

Планетарная модель атома, предложенная Резерфордом, несомненно явилась крупным шагом вперед в развитии знаний о строении атома. Она была совершенно необходимой для объяснения опытов по рассеянию α-частиц, однако оказалась неспособной объяснить сам факт длительного существования атома, т. е. его устойчивость . По законам классической электродинамики, движущийся с ускорением заряд должен излучать электромагнитные волны, уносящие энергию. За короткое время (порядка 10 –8 с) все электроны в атоме Резерфорда должны растратить всю свою энергию и упасть на ядро. То, что этого не происходит в устойчивых состояниях атома, показывает, что внутренние процессы в атоме не подчиняются классическим законам.

Строение атомаОпыт Резерфорда

Дж.Дж.Томсон 1896г. -Дж.Дж.Томсон — выдающийся ученый, директор знаменитой Кавендишской лаборатории, лауреат Нобелевской премии. открыл электрон. 1903г. — Дж.Дж.Томсон выдвинул гипотезу о том, что электрон находится внутри атома. Но атом в целом нейтральный, поэтому ученый предположил, что отрицательные электроны окружены в атоме положительно заряженным веществом. Атом, по мысли Дж. Томсона, очень похож на «пудинг с изюмом», где «каша» — положительно заряженное вещество атома., а электроны- » изюм» в ней.

Модель атома Томсона

Через несколько лет в опытах великого английского физика Э. Резерфорда было доказано, что модель Томсона неверна. Эрнест Резерфорд Первые прямые эксперименты по исследованию внутренней структуры атомов были выполнены Э. Резерфордом и его сотрудниками Э. Марсденом и Х. Гейгером в 1909–1911 годах. Резерфорд предложил применить зондирование атома с помощью α-частиц, которые возникают при радиоактивном распаде радия и некоторых других элементов.

Резерфорд бомбардировал атомы тяжелых элементов (золото, серебро, медь и др.) α-частицами. Электроны, входящие в состав атомов, вследствие малой массы не могут заметно изменить траекторию α-частицы. Рассеяние, то есть изменение направления движения α-частиц, может вызвать только тяжелая положительно заряженная часть атома. От радиоактивного источника, заключенного в свинцовый контейнер, α-частицы направлялись на тонкую металлическую фольгу. Рассеянные частицы попадали на экран, покрытый слоем кристаллов сульфида цинка, способных светиться под ударами быстрых заряженных частиц. Сцинтилляции (вспышки) на экране наблюдались глазом с помощью микроскопа. Наблюдения рассеянных α-частиц в опыте Резерфорда можно было проводить под различными углами φ к первоначальному направлению пучка.

Опыт Резерфорда Свинцовый цилиндр с радиоактивным веществом Поток α-частиц Фольга из исследуемого материала Экран

Было обнаружено, что большинство α-частиц проходит через тонкий слой металла, практически не испытывая отклонения. Однако небольшая часть частиц отклоняется на значительные углы, превышающие 30°. Очень редкие α-частицы (приблизительно одна на десять тысяч) испытывали отклонение на углы, близкие к 180.Этот результат был совершенно неожиданным даже для Резерфорда. Его представления находились в резком противоречии с моделью атома Томсона, согласно которой положительный заряд распределен по всему объему атома. При таком распределении положительный заряд не может создать сильное электрическое поле, способное отбросить α-частицы назад.

Эти соображения привели Резерфорда к выводу, что атом почти пустой, и весь его положительный заряд сосредоточен в малом объеме. Эту часть атома Резерфорд назвал атомным ядром. Так возникла ядерная модель атома. В центре атома находится плотное положительно заряженное ядро, диаметр которого не превышает 10–14–10–15 м. Это ядро занимает только 10–12 часть полного объема атома, но содержит весь положительный заряд и не менее 99,95 % его массы. Веществу, составляющему ядро атома, следовало приписать колоссальную плотность порядка ρ ≈ 1015 г/см3. Заряд ядра должен быть равен суммарному заряду всех электронов, входящих в состав атома. Впоследствии удалось установить, что если заряд электрона принять за единицу, то заряд ядра в точности равен номеру данного элемента в таблице Менделеева.

ПЛАНЕТАРНАЯ МОДЕЛЬ АТОМА

Планетарная модель атома, предложенная Резерфордом, несомненно явилась крупным шагом вперед в развитии знаний о строении атома. Она была совершенно необходимой для объяснения опытов по рассеянию α-частиц, однако оказалась неспособной объяснить сам факт длительного существования атома, т. е. его устойчивость. По законам классической электродинамики, движущийся с ускорением заряд должен излучать электромагнитные волны, уносящие энергию. За короткое время (порядка 10–8 с) все электроны в атоме Резерфорда должны растратить всю свою энергию и упасть на ядро. То, что этого не происходит в устойчивых состояниях атома, показывает, что внутренние процессы в атоме не подчиняются классическим законам.

  • Скачать презентацию (0.14 Мб)
  • 22 загрузки
  • 0.0 оценка

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Аннотация к презентации

Презентация для школьников на тему «Строение атома опыт Резерфорда» по физике. pptCloud.ru — удобный каталог с возможностью скачать powerpoint презентацию бесплатно.

Строение атома

Ученые древности о строении вещества

Древнегреческий ученый Демокрит 2500 лет назад считал, что любое вещество состоит из мельчайших частиц, которые впоследствии были названы «атомами», что в переводе на русский язык означает «неделимый» Долгое время считалось, что атом является неделимой частицей.

Факты, указывающие на сложность строения атома.

В конце 19-го века появились данные, указывающие на сложность строения атома: Открыт электрон Открыто явление фотоэффекта Открыты линейчатые спектры Открыто явление радиоактивности и т.д. свет Электрон С п е к т р Фотоэффект

Модели строения атома

Учеными было предложено множество моделей строения атома. английский ученый Томсон полагал, что атом представляет собой некую положительно заряженную материю, в которую как «изюм» в булочках вкраплены электроны, имеющие отрицательный заряд. Все модели были умозрительными и не являлись результатом проведения эксперимента. Модель Томсона

Опыт Резерфорда

-частицы Светящийся экран Английский физик Резерфорд впервые поставил опыт, позволивший установить строение атома. Он направил узкий пучок -частиц на светящийся экран и видел, что светящиеся точки располагались кучно.

Но когда на пути -частиц он поставил золотую фольгу, то светящиеся точки рассеивались по всему экрану. Это означало, что -частицы рассеивались атомами золота, а некоторые из них (одна из 200) отбрасывались назад. -частицы светящийся экран Золотая фольга

Причины рассеивания -частиц

-частица Электрон  Электрон, входящий в состав атома нет мог рассеивать -частиц так как масса -частицы примерно в 8000 раз больше массы электрона. Значит -частицы рассеивались положительным зарядом атома в котором сосредоточена вся масса.

Механизм рассеивания.

-частица имеет положительный заряд, поэтому отталкивается от положительного заряда, расположенного где-то внутри атома. При этом чем ближе будет проходить траектория -частицы к положительному заряду атома – тем больше сила действующая на нее, тем сильнее изменится ее траектория.

Вывод из опыта Резерфорда.

Учитывая то, что из 2000 испущенных -частиц только одна отбрасывалась назад Резерфорд сделал вывод, что положительный заряд в атоме занимает небольшое пространство, то есть в атоме есть положительно заряженное ядро, а электроны вращаются вокруг ядра.

Строение атома

Ядро Из опыта Резерфорда следует, что атом устроен следующим образом: в центре атома расположено положительно заряженное ядро размер которого от 10 000 до 100 000 раз меньше размера атома, а по орбите вокруг ядра вращаются электроны. Данная модель строения атома называется планетарной. Заряд ядра по величине равен заряду всех электронов, поэтому атом нейтрален


Статьи по теме