Rutherfords Streuversuch
Summary
TLDRIn diesem Video wird das historische Hintergrund der Atommodelle erläutert, insbesondere der berühmte Goldfolienversuch von Ernest Rutherford. Es wird erklärt, dass Atome aus verschiedenen Elementen mit unterschiedlichen Massen und Volumen bestehen und dass das Thomson-Modell, welches ein Atom als Rosinenkuchen beschreibt, durch Rutherfords Experiment widerlegt wurde. Rutherford fand heraus, dass Atome einen kleinen, massereichen Kern mit positiver Ladung besitzen, umgeben von einer Hülle, in der winzige, negativ geladene Elektronen schwirren. Dieses Modell ersetzte das Thomson-Modell und wurde später durch das Quantenmodell korrigiert.
Takeaways
- 🔬 Der historische Hintergrund des Atommodells wird erläutert, mit einem Fokus auf die Arbeit von Ernest Rutherford.
- 🌐 Das Atommodell von Democritus besagt, dass Atome die kleinsten nicht teilbaren Teilchen sind, die verschiedene Massen und Volumen haben.
- 🍰 J.J. Thomson schlug vor, dass Atome wie Rosinenkuchen dargestellt werden können, mit einem positiv geladenen Teig und negativ geladenen Rosinen als Elektronen.
- 🔍 Der Goldfolienexperiment von Rutherford zeigte, dass die meisten Alpha-Teilchen durch die Goldfolie hindurchschießen, was die vorherige Theorie in Frage stellte.
- 💥 Alpha-Teilchen sind positiv geladene Kerne von Helium-Atomen, die als Strahlenquelle in Rutherfords Experiment verwendet wurden.
- 🛡️ Die Goldfolie in Rutherfords Experiment war sehr dünn, nur wenige Atomschichten dick, um die Wechselwirkung der Alpha-Teilchen zu beobachten.
- 📊 Rutherford konnte durch die Verteilung der Streuwinkel ableiten, wie das Atom aufgebaut sein muss, was zu einem neuen Atommodell führte.
- 💥 Das Rutherford-Modell besagt, dass die Masse und die positive Ladung in einem sehr kleinen Atomkern konzentriert sind, während die Elektronen in einer Hülle umherschwirren.
- 🚫 Die wenigen Alpha-Teilchen, die abgelenkt oder zurückgeworfen wurden, stießen auf den Atomkern, der viel schwerer ist als die Elektronenhülle.
- 🔮 Das Thomson-Modell wurde durch Rutherfords Experimente und das daraus resultierende Atommodell ersetzt.
Q & A
Was war das Hauptziel von Ernest Rutherfords Goldfolienexperiment?
-Das Hauptziel war zu testen, ob Alpha-Teilchen durch eine Goldfolie hindurchschießen oder von den Goldteilchen aufgehalten werden.
Was sind die Hauptbestandteile des Atoms nach Rutherfords Modell?
-Nach Rutherfords Modell bestehen Atome aus einem sehr kleinen Atomkern, der die positive Ladung und das Gewicht des Atoms ausmacht, und Elektronen, die in der Hülle um den Kern schwirren.
Wie war die Dicke der verwendeten Goldfolie in Rutherfords Experiment?
-Die Goldfolie war sehr dünn, nur einige Atomschichten dick.
Welche Art von Teilchen wurden in Rutherfords Experiment als Alpha-Teilchenquelle verwendet?
-Ein radioaktives Präparat, das von einer Abschirmung ummantelt war, wurde als Alpha-Teilchenquelle verwendet.
Was war das Ergebnis von Rutherfords Experiment und was hat er daraus geschlossen?
-Fast alle Alpha-Teilchen konnten die Goldfolie ungehindert passieren, und nur sehr wenige wurden abgelenkt oder reflektiert. Rutherford schloss daraus, dass Atome einen kleinen, massereichen Kern mit positiver Ladung haben.
Wie erklärt Rutherford das seltene Ablenken der Alpha-Teilchen in seinem Experiment?
-Rutherford erklärte das seltene Ablenken durch die Annäherung der Alpha-Teilchen an den Atomkern, da beide positiv geladen sind und sich gegenseitig abstoßen.
Was passiert, wenn Alpha-Teilchen direkt auf den Atomkern treffen?
-Wenn Alpha-Teilchen direkt auf den Atomkern treffen, werden sie reflektiert, weil der Kern so schwer ist und stärker auf andere Teilchen einwirken kann.
Wie war die Verteilung der Alpha-Teilchen auf der Leuchtfolie hinter der Goldfolie nach Rutherfords Experiment?
-Die meisten Leuchtpunkte entstanden auf dem Schirm hinter der Leuchtfolie, was darauf hindeutet, dass die meisten Alpha-Teilchen ungehindert durch die Goldfolie passierten.
Welche Theorie wurde durch Rutherfords Experiment widerlegt?
-Rutherfords Experiment widerlegte die Thomson'sche Theorie, die besagte, dass Atome homogen und positiv geladen sind, mit Elektronen verteilt darin.
Was wird im weiteren Verlauf der Vorlesung über das Rutherford'sche Atommodell berichtet?
-Im weiteren Verlauf der Vorlesung wird erklärt, dass das Rutherford'sche Modell später auch korrigiert werden muss und es wird auf das nächste Modell hingewiesen.
Outlines
🔬 Atommodell und Rutherfordscher Streuversuch
Der erste Absatz stellt das historische Hintergrundwissen zum Atommodell vor und führt in den Rutherfordschen Streuversuch ein. Es wird erklärt, dass Atome als kleinste nicht teilbare Teilchen angesehen wurden, jedoch verschiedene Massen und Volumina aufweisen. Der Vergleich des Atoms mit einem Rosinenkuchen wird erwähnt, wobei der Teig eine positiv geladene Masse und die Rosinen negativ geladene Elektronen darstellen. Der Rutherfordsche Streuversuch, bei dem Alpha-Teilchen auf eine dünne Goldfolie geschossen wurden, zeigte, dass die meisten Teilchen ungehindert durch die Folie passieren konnten, was die damalige Atomtheorie in Frage stellte. Rutherford schloss daraus, dass Atome einen kleinen, massereichen Kern mit positiver Ladung besitzen, während Elektronen in einer Hülle um den Kern herum schwirren.
Mindmap
Keywords
💡Atommodell
💡Stollversuch
💡Alphateilchen
💡Goldfolie
💡Atomkern
💡Elektronen
💡J.J. Thomson
💡Streuung
💡Radioaktive Präparate
💡Lichtturm
Highlights
Die Geschichte des Atommodells wird erläutert, um den historischen Hintergrund zu verstehen.
Das Atommodell wird als das kleinste nicht teilbare Teilchen beschrieben.
Atome verschiedener Elemente haben unterschiedliche Massen und Volumina.
Johnston schlägt vor, das Atom wie einen Rosinenkuchen vorzustellen, mit dem Teig als positiv geladene Masse und den Rosinen als negativ geladene Elektronen.
Ernest Rutherford führt den berühmten Goldfolienversuch durch, um das Atommodell zu untersuchen.
Alpha-Teilchen, die positiv geladene Kerne von Helium-Atomen sind, werden auf eine dünne Goldfolie geschossen.
Die Goldfolie ist nur einige Atomschichten dick, um die Interaktion mit den Alpha-Teilchen zu beobachten.
Ein radioaktives Präparat wird als Alpha-Teilchen-Quelle verwendet, um die Richtung der Teilchen zu kontrollieren.
Ein Leuchtturm wird benutzt, um die Auftreffen der Alpha-Teilchen auf die Goldfolie zu visualisieren.
Rutherford erwartete, dass die meisten Alpha-Teilchen von der Goldfolie abgelenkt würden.
Die Beobachtung zeigte, dass fast alle Alpha-Teilchen durch die Goldfolie hindurchpassieren konnten.
Nur wenige Alpha-Teilchen wurden abgelenkt, was die Theorie des plumpen Atoms in Frage stellte.
Rutherford schloss daraus, dass Atome einen kleinen, massereichen Kern mit positiver Ladung haben.
Die Elektronen sind in der Hülle des Atoms und sind extrem klein und negativ geladen.
Das Rutherford-Modell des Atoms ersetzt die Thomson-Theorie.
Die Elektronen umkreisen den Atomkern, der die positive Ladung und das Gewicht des Atoms ausmacht.
Die Stoll-Versuchs-Ergebnisse zeigen, dass die meisten Alpha-Teilchen ungehindert durch die Atomhülle fliegen.
Die Ablenkung der Alpha-Teilchen ist stark, wenn sie nahe am Atomkern vorbei fliegen.
Die Goldkerne und Alpha-Teilchen sind positiv geladen und weisen eine starke Wechselwirkung auf.
Die Elektronen in der Atomhülle haben fast keine Masse im Vergleich zum Atomkern.
Das Rutherford-Modell wird in zukünftigen Experimenten weiter korrigiert und verbessert.
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Transcripts
den geschichtlichen hintergrund haben
wir jetzt so grob in der birne deshalb
schauen wir uns heute das atom modell
und den berühmten stoll versuch von
ernest rutherford etwas genauer an also
worauf warten wir noch
[Musik]
fassen wir ganz kurz noch mal zusammen
wie weit entwickelt dass atom modell
momentan ist demokrat sagte dass atome
die kleinsten nicht teilbaren teilchen
sind sollten ergänzte dazu dass aber die
atome verschiedene elemente
unterschiedliche massen und volumen
besetzen und dann kam noch der herr
johnson der meinte dass man sich ein
atom wie ein rosinen kuchen vorstellen
könnte wobei der teig als eine positiv
geladene masse und die rosinen als
negativ geladene elektronen beschrieben
wird und genau an der stelle kommt nun
ernest rutherford was hat denn
rutherford tolles gemacht bei dem steuer
versuch erst mal nahm er eine sehr dünne
folie aus gold die also nur einige
atomschichten dick war diese folie
sollte mit alpha teilchen beschossen
werden alpha teilchen sind im grunde
genommen nichts anderes als die positiv
geladenen kerne von helium atom als
alpha teilchen quelle verwendete er ein
radioaktives präparat das von einer
abschirmen ummantelung umgeben war damit
die teilchen nur in die gewünschte
richtung entweichen konnten außerdem
befand sich um die goldfolie ein
leuchtturm der durch einen leuchtend die
auf treffpunkte der alpha teilchen
sichtbar machte rutherford wollte testen
ob die alpha teilchen durch die gold
folie hindurch schießen oder ob sie von
den gold teilchen aufgehalten werden
wenn die theorie vom vermissten stimmen
sollte dann hätte rutherford auf seiner
leucht folie hinter der goldschicht
tauben leuchtpunkte zu sehen dafür dann
alle auf der goldfolie weil fast alle
alpha teilchen vom gold reflektiert
worden wären aber siehe da sie das bekam
genau das gegenteil zu sehen die theorie
von vermissten war also falsch fast alle
teilchen konnten die goldfolie
ungehindert passieren und nur ganz
wenige punkte entstanden auf der folie
die meisten leuchtpunkte entstanden
deshalb auf dem schirm hinter der leucht
folie die alpha teilchen flogen also
durch die leucht folie durch und ganz
selten wurden die teilchen reflektiert
wodurch dann vereinzelt noch
leuchtpunkte auf der goldfolie zu sehen
waren was hat also rutherford daraus
geschlossen mit hilfe von berechnungen
der verteilung der streu winkel konnte
er sich vorstellen wie das atom
aufgebracht sein er stellte also in
seinem modell vor das die massen um die
positive ladung auf einen sehr kleinen
raum beschränkt sind diesen kleinen raum
kennen wir unter dem namen atomkern die
eigentliche größe des atoms ist durch
seine hülle festgelegt die hülle ist
aber nicht ganz leer sondern in ihr
befinden sich die extrem kleinen und
negativ geladenen elektronen
dieses modell solltet ihr auch im kopf
behalten damit können wir jetzt das
erklären was bei dem stoll versuch
eigentlich passiert ist bei der
bestrahlung sind einfach die meisten
alpha teilchen durch die fast leere
atommüll geflogen weshalb sie auch nicht
abgelenkt wurden aber sobald sie näher
am kern vorbei fliegen werden sie
abgelenkt da sowohl der gold kern als
auch die alpha teilchen positiv geladen
sind das bedeutet je näher sie am kern
vorbei fliegen desto stärker werden sie
abgelenkt und auch wenn die
wahrscheinlichkeit so gering ist wenn
die alpha teilchen direkt auf den kern
auf treffen dann wurden sie reflektiert
also zurückgeworfen das liegt daran dass
der kern so schwer ist die schwere ding
ist desto stärker zieht es andere sachen
an der rest des atoms also der bereich
wo die elektronen herum schwirren wiegt
fast nichts somit wurde die theorie von
thomson ersetzt
wenn ihr schon mal spoilern darf leider
wird das cover forge im modell auch
wieder korrigiert warum und von wem das
nächste modell stammt zeigen wir euch
beim nächsten mal also wichtig ist hier
dass ihr wisst wie er stoll versucht
durchgeführt wurde noch wichtiger ist
dass ihr euch merkt dass rutherford
herausgefunden hat dass atome einen
kleinen kern haben dieser kern macht die
positive ladung und das gewicht des
atoms aus drum herum schwirren die
elektronen die quasi ganz
hier ist nico von simple klar du
schreibst bei der klausur mit der simple
klar weg bereiten werde ich perfekt auf
alle klausuren vor du sagst uns einfach
nur datum und thema und wir erstellen
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