Výhody a nevýhody Rutherfordovej atómovej teórie

Spolu s rozvojom vedy vyvinuli vedci aj množstvo teórií týkajúcich sa atómu, ktoré ovplyvnili ľudskú civilizáciu, najmä čo prinieslo pokrok v oblasti fyziky, chémie a biológie. S rozvojom vedy o atómoch môžeme zistiť, ako usporiadanie atómov alebo ako atómy navzájom reagujú a vytvárajú väzbu.

Jedným z vedcov, ktorý vyvinul atómový model od predchádzajúcich vedcov, bol Ernest Rutherford (1911) známy ako Rutherfordova atómová teória. V tejto atómovej teórii Rutherford uviedol, že atóm má centrálne jadro alebo sa mu často hovorí jadro obklopené mrakom negatívne nabitých elektrónov. Rutherfordova atómová teória je založená na experimentoch strieľaním tenkej vrstvy (fólie) zlata pomocou častíc alfa (a).

Predtým boli nájdené alfa častice, ktoré sú časticami s kladným nábojom a pohybujú sa priamo, s veľkou penetračnou silou, aby mohli preniknúť tenkými listami papiera. Cieľom experimentu je v skutočnosti otestovať názor JJ Thomsona na to, či je atóm skutočne pozitívnou pevnou guľou, a keď bude vystavený časticiam alfa, odrazí sa alebo ohne sa.

Z Rutherfordových pozorovaní sa zistilo, že väčšina alfa častíc prešla zlatou fóliou bez ohýbania, kde bola väčšina priestoru vo vnútri atómu prázdna. Okrem toho bolo veľmi málo častíc odvrátených z cesty, to znamená, že kladný náboj atómu zaberá veľmi málo miesta. Keď sa nepatrná časť častice -α vychýli o 1800, t.j. všetok pozitívny náboj a atómová hmotnosť zlata sa skoncentrujú vo veľmi malom objeme vo vnútri atómu, ktorý sa nazýva jadro.

(Prečítajte si tiež: Zoznámenie sa s Thomsonovou atómovou teóriou)

Výhody Rutherfordovej atómovej teórie sú okrem iného ľahko pochopiteľné pri vysvetlení veľmi zložitej atómovej štruktúry, môžu vysvetliť tvar elektrónovej dráhy okolo atómového jadra a môžu popísať pohyb elektrónov okolo jadra.

Bohužiaľ, Rutherfordova atómová teória má veľa slabostí, medzi ktorými táto teória nedokáže vysvetliť stabilitu atómu. Podľa zákonov elektrodynamiky musia elektróny v dôsledku žiarenia vyžarovať elektromagnetické vlny. Energia elektrónu musí byť neustále znižovaná a trajektória elektrónu sa stáva špirálou, ktorá ju vedie do jadra, a v dôsledku toho sa musí atóm zrútiť, ale to sa vôbec nestane.

Ďalšou slabinou je, že Rutherfordova atómová teória nevysvetľuje stabilitu atómu. Kde rotujúce elektróny stratia energiu a nakoniec spadnú do jadra, čo nie je možné.