Experimenty Geiger-Marsden (nazývané aj experiment Rutherfordovho zlata) boli séria experimentov, ktorými vedci zistili, že každý atóm obsahuje jadro, kde sa koncentruje jeho pozitívny náboj a väčšina jeho hmoty. Vyvodzujú to tým, že pozorujú, ako sú alfa častice rozptýlené, keď narazí na tenkú kovovú fóliu. Experiment sa uskutočnil v rokoch 1908 až 1913 Hansom Geigerom a Ernestom Marsdenom pod vedením Ernesta Rutherforda vo Fyzikálnych laboratóriách University of Manchester.
Na veľké prekvapenie zistili, že zatiaľ čo väčšina častíc alfa prešla priamo cez fóliu, malé percento z nich bolo vychýlené vo veľmi veľkých uhloch a niektoré boli dokonca spätne rozptýlené. Pretože alfa častice majú približne 8000-násobok hmotnosti elektrónu a narážajú na fóliu pri veľmi vysokých rýchlostiach, bolo jasné, že sú potrebné veľmi silné sily na vychýlenie a spätné rozptyl týchto častíc.
Rutherford vysvetlil tento fenomén revitalizovaným modelom atómu, v ktorom bola väčšina hmoty koncentrovaná do kompaktného jadra (drží celý kladný náboj), pričom elektróny zaberajú väčšinu priestoru atómu a obiehajú okolo jadra na diaľku.
S atómom, ktorý sa skladá prevažne z prázdneho priestoru, bolo potom veľmi ľahké vytvoriť scenár, v ktorom väčšina častíc alfa prešla cez fóliu a iba tie, ktoré sa stretli s priamou kolíziou so zlatým jadrom, boli vychýlené alebo rozptýlené dozadu.
Dobrý popis experimentu s apletom nájdete tu:
Čo naznačil Rutherfordov experiment so zlatou fóliou o atómoch?
Je tu veľa prázdneho priestoru a uprostred je malé jadro. Uprostred atómu sú protóny, kladný náboj a neutróny, neutrálny náboj. Okolité sú elektróny, ktoré majú záporný náboj. Sú však ďaleko od jadra, čo znamená, že medzi nimi má veľa voľného priestoru. Experiment so zlatou fóliou práve ukázal, že tam bolo veľa prázdneho priestoru, keď zlato prešlo priamo. Keď sa však vrátilo, zlato narážalo na jadro.
Prečo bol dôležitý experiment s Rutherfordovou zlatou fóliou?
Rutherfordov experiment ukázal, že atómy sa skladali z hustej hmoty, ktorá bola obklopená väčšinou prázdnym priestorom - jadrom! Rutherfordov experiment využíval pozitívne nabité alfa častice (He s nábojom +2), ktoré boli vychýlené hustou vnútornou hmotou (jadrom). Záver, ktorý by mohol byť vytvorený z tohto výsledku bol, že atómy mali vnútorné jadro, ktoré obsahovalo väčšinu hmoty atómu a bolo pozitívne nabité. Predchádzajúce modely atómu (Plum pudding) predpokladali, že záp
Prečo boli alfa častice vychýlené Rutherfordovým experimentom so zlatými krídlami?
Vďaka kladne nabitému jadru zlatých atómov. Alfa častice sú pozitívne nabité častice, ktoré sú tvorené 2 protónmi, 2 neutrónmi a nulovými elektrónmi. Vzhľadom k tomu, že protóny majú náboj +1 a neutróny nemajú žiadny náboj, toto by dávalo častici +2 náboj nad všetkými. Pôvodne si Rutherford myslel, že častice budú lietať priamo cez fóliu. Zistil však, že dráha častíc by sa pri prechode cez fóliu posunula alebo vychýlila. Je to spôsobené tým, že sa podobné popla