Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 30. Моделі атома та атомного ядра. Ядерні сили. Ізотопи
Завдання 1 (с. 235)
Обґрунтування планетарної моделі атома
Чому Резерфорд запропонував планетарну модель атома?
Розв’язання
Якщо позитивний заряд і маса були б рівномірно розподілені по всьому об'єму атома, то великоенергійні α-частинки пролетіли б крізь нього майже без відхилень (як м'ячик крізь павутиння).
Оскільки жодна частинка не зупинялася в товщі фольги, а лише рідко відхилялася або відбивалася назад, це означає, що перше припущення хибне.
Друге припущення — концентрація заряду та маси в малому об'ємі (ядрі) — краще пояснює результати: лише рідкісна зустріч з таким «важким» центром призводить до відхилення або відскоку.
Відповідь:
Резерфорд запропонував планетарну модель, оскільки рівномірне розподілення заряду не пояснює відхилень α-частинок, тоді як наявність малого, важкого позитивного ядра в центрі атома ідеально відповідає експериментальним даним.
Завдання 2 (с. 235)
Пояснення заряду та маси ядра
Чому Резерфорд вирішив, що ядро атома має позитивний заряд і набагато більшу масу, ніж α-частинка?
Розв’язання
Перший варіант («Ядро може бути заряджене й негативно, α-частинки також відхилялися б») — хибний, бо позитивні частинки не можуть відштовхуватися від негативного ядра; вони притягувалися б і «прилипали» б до нього.
Другий варіант («α-частинка має величезну швидкість руху, тому вона може відскочити тільки від важкого ядра») — правильний. Легке ядро було б виштовхнуто в інший бік при зіткненні з енергійною частинкою.
Третій варіант («Якби ядро було заряджене негативно, то α-частинка «пристала» б до нього») — правильний у сенсі притягування, але оскільки ми спостерігаємо відштовхування, це підтверджує позитивність заряду ядра.
Відповідь:
Правильна відповідь — «α-частинка має величезну швидкість руху, тому вона може відскочити тільки від важкого ядра». Це пояснюється тим, що лише важке ядро здатне відбити частинку назад, а позитивний заряд забезпечує необхідну відштовхувальну силу.
