Планетарна модель атома

Планетарна модель атома. або модель Резерфорда - це історична модель будови атома. запропонована Ернестом Резерфордом як результат експерименту з розсіюванням альфа-частинок.

Атом складається з позитивно зарядженого ядра, навколо нього звертаються електрони, кожен по своїй орбіті, як планети Сонячної системи, які обертаються навколо Сонця. Саме тому модель назвали планетарною.

Відстань від електронів до ядра досить велике (в порівнянні з розміром ядра). Оцінки Резерфорда дали зрозуміти, що діаметр ядра дорівнює приблизно 10 - 12 -10 - 13 см. Розмір самого атома становить 10 -8 см.

Позитивний заряд ядра qядра пов'язаний з числом електронів Z в атомі за допомогою співвідношення:

де е - заряд електрона.

Заряд ядра і число електронів в атомі, відповідно, збігається з порядковим номером елемента в таблиці Д. І. Менделєєва.

В цілому атом є електронейтральний. Електрон, відриваючись або приєднуючись до атому (як результат зіткнення, наприклад, або при різних хімічних процесах) може утворювати позитивно або негативно заряджені іони.

Проста і наочна модель атома Резерфорда відмінно пояснювала результати цих дослідів. Але грунтуючись на цій моделі будови атома не можна пояснити факт існування атома і його стійкість.

Виходячи із законів електродинаміки Максвелла, електрон, який рухається по орбіті з великим прискоренням, повинен випускати електромагнітні хвилі з частотою, яка була б дорівнює частоті його обертання навколо ядра, в результаті цього найближчим часом, втративши в результаті випромінювання всієї енергії, він впав би на ядро. Виходячи з розрахунків, які засновані на механіці Ньютона і електродинаміки Максвелла, це час становить лише 10 -8 секунди. Насправді цього не трапляється. Нейтральні незбуджені атоми існують нескінченно довго.

Ця невідповідність досвіду висновків теорії пов'язано зі спробою застосування законів класичної фізики до внутрішньоатомних явищ (які, як з'ясувалося, підпадають під дію законів квантової механіки).

Вихід з утвореної в теорії атома ситуації знайшов датський фізик Нільс Бором.