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Rutherfordsches Atommodell
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1911 berichtete Ernest Rutherford (1871 - 1937) über Experimente zur Untersuchung des Atomaufbaus
mit - Strahlen:
Ein - Strahl wurde gegen eine 4*10-3 mm dicke
Folie aus Gold, Silber oder Kupfer gerichtet. Dabei beobachtete er, dass die grösste Zahl Teilchen
geradlinig durch die Folie flogen, einige jedoch wurden von ihrer geraden Flugbahn abgelenkt und ein
kleiner Teil kehrte sogar zur Strahlungsquelle zurück.
Diese Tatsachen führten zu
folgenden Annahmen des Atomaufbaus:
Im Zentrum des Atoms befindet sich der Atomkern. In ihm ist fast die gesamte Masse enthalten.
Er ist positiv geladen und nimmt ein relativ kleines Volumen ein.
Die Elektronen nehmen fast das gesamte Volumen des Atoms ein. Sie befinden sich ausserhalb
des Atomkerns und umkreisen diesen in schneller Bewegung. Damit das Atom insgesamt neutral ist,
muss die Anzahl Elektronen mit der Anzahl positiv geladener Teilchen übereinstimmen.
Nach heutiger Erkenntnis besteht der Atomkern aus Protonen und Neutronen, welche unter dem Begriff
Nukleonen bekannt sind und fast die gesamte Atommasse einnehmen. Die Protonen sind für die positive Ladung
des Kerns verantwortlich. Trotz ihrer gleichsinnigen Ladung werden die Protonen durch die starke
Kernkraft zusammengehalten, welche stärker als die elektrostatische Abstossung ist. Diese Kernkraft
hat aber nur eine geringe Reichweite, das heisst, sie wirkt nur, solange die Teilchen dicht beieinander
sind.
Der Atomkern hat einen Durchmesser von 1 fm (1 Femtometer = 10*-15 m). Verglichen mit dem Atom, das
einen Durchmesser von 100 bis 400 pm (1 Picometer = 10*-12 m) hat, ist er mehr als 100000 mal kleiner.