Das Rutherfordsche Atommodell

1911 korrigierte Ernest Rutherford das Atommodell des Vordenkers Thomson und legte die Grundlage für das erste Atommodell der Quantenphysik von Bohr.

Das Thomsonsche Atommodell ging davon aus, dass alle Atome negativ geladene Elektronen und eine gleiche Menge an positiv geladenen Teilchen enthalten. Sowohl positive als auch negative Ladungen waren gemäß des Modells gleichgewichtet und gleichmäßig im Atom verteilt. Als Rutherford Anfang des letzten Jahrhunderts seinen berühmten Streuversuch durchführte, widerlegte er diese Verteilungstheorie. Er zeigte, dass der Großteil der Atommasse in seinem Kern durch dort geballte, positive Ladungen ausgemacht wird.

Zu dieser Feststellung gelangte er, als er Alpha-Strahlen auf eine dünne Goldfolie treffen ließ. Als Quelle der Alpha-Strahlung diente hierbei Radium, das durch die Bohrung in einem Bleiblock ein Strom von Alpha-Teilchen austreten ließ.

Wie auf Grundlage des thomsonschen Atommodells anzunehmen war, durchdrang ein großer Teil der Strahlen die Goldfolie ungehindert. Ein gewisser Teil (im Verhältnis 1:8000) aber wurde beim Durchdringen der Metallfolie abgelenkt und teilweise sogar reflektiert – so, als ob sie auf ein massives Zentrum trafen und von dort zurückgeworfen wurden. Dieses Zentrum bezeichnete der Physiker Rutherford als Atomkern.

Mittels dieses Streuversuches leitete Rutherford im Folgenden die Werte für Größe sowie Ladung der positiven Ladungsverteilung von Gold und anderen Elementen ab. Er kam zu der Erkenntnis, dass es nur möglich sei die Alpha-Teilchen derart stark abzulenken, wenn eine enorme, hierfür erforderliche Feldstärke besteht. Diese wiederum könne sich nur in der Annahme erklären, dass die positive Atomladung auf einen kleinen Bereich (Atomkern) kompakt zusammenhängend situiert ist. Der Radius dieses Kerns wäre dabei um etwa 3000mal kleiner als der Radius des Atoms.

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