Het Geiger-Marsden-experiment, ook bekend als het Rutherford Scattering Experiment, was een baanbrekend experiment in de nucleaire fysica dat hielp de structuur van het atoom te ontrafelen. Dit is hoe alfa -deeltjes werden afgebogen:

De setup:

* Alpha -bron: Een radioactieve bron, zoals radium, straalde alfa -deeltjes uit (positief geladen heliumkernen).

* Goudfolie: Een zeer dun vel goudfolie werd gebruikt als doelwit.

* Detector: Een fluorescerend scherm werd rond de gouden folie geplaatst om de alfa -deeltjes te detecteren na hun interactie met de folie.

De observaties:

* De meeste alfa -deeltjes passeerden rechtdoor: Het merendeel van de alfa -deeltjes ging dwars door de gouden folie, zonder significante verandering in richting. Deze observatie was onverwacht, omdat wetenschappers destijds dachten dat het atoom een ​​uniforme, positieve sfeer van materie was met overal verspreide elektronen.

* Sommige alfa -deeltjes afgebogen: Een klein aantal alfa -deeltjes werd onder verschillende hoeken afgebogen.

* Een paar alfa -deeltjes zijn achteruit afgebogen: Het meest opmerkelijk is dat een kleine deel van de alfa -deeltjes achteruit werd afgebogen, bijna alsof ze een solide object hadden geraakt.

De uitleg:

Rutherford interpreteerde deze resultaten en stelde het volgende model van het atoom voor:

* Nucleus: Het atoom heeft een kleine, dichte, positief geladen kern in het midden. Dit is waar de meeste massa van het atoom zich bevindt.

* Elektronenwolk: Elektronen zijn negatief opgeladen en om de kern op een wolkachtige manier om de kern draaien.

Waarom de afbuiging:

* Duiden door: De meeste alfa -deeltjes passeerden rechtdoor omdat het atoom meestal lege ruimte is.

* afbuiging: Toen een alfa -deeltje dicht bij de kern kwam, ervoer het een sterke elektrostatische afstoting vanwege de positieve ladingen van zowel de kern als het alfa -deeltje. Deze afstoting zorgde ervoor dat het alfa -deeltje afbuigt van zijn oorspronkelijke pad.

* Backscattering: De weinige alfa -deeltjes die achteruit werden afgebogen, hadden een directe botsing met de kern. De sterke afstoting van de kern zorgde ervoor dat ze terug stuiteren.

Sleutelpunten:

* Nucleair model: Het geiger-Marsden-experiment leidde tot de ontwikkeling van het nucleaire model van het atoom, dat het eerdere pruimpuddingmodel verving.

* Ontdekking van de kern: Het experiment bewees het bestaan ​​van een kleine, dichte, positief geladen kern in het midden van het atoom.

* Belang: Dit experiment bracht een revolutie teweeg in ons begrip van de atomaire structuur en maakte de weg vrij voor verdere ontdekkingen in de nucleaire fysica.