Atommodell nach Rutherford

Laut dem Atommodell nach Rutherford besteht ein Atom aus einem kleinen und sehr schweren Atomkern und im Verhältnis dazu einer sehr großen, aber sehr leichten Atomhülle.

Rutherfordscher Streuversuch

Als Grundlage der Vorstellung für das Atommodell nach Rutherford dient sein Streuversuch. Dabei hat er eine sehr dünne Goldfolie mit α-Teilchen beschossen. Mithilfe eines Leuchtschirms beobachtete er, ob und wie die α-Teilchen abgelenkt wurden.

Er stellte fest, dass die meisten α-Teilchen unabgelenkt durch die Goldfolie fliegen. Nur sehr wenige wurden abgelenkt bzw. reflektiert.

Grundannahmen des Atommodells

Durch Berechnung der Ablenkwinkel und der Häufigkeit von Ablenkungen konnte er folglich einige Grundannahmen zum Aufbau von Atomkernen treffen:

Probleme

Das Rutherfordsche Atommodell bietet eine sehr gute Grundlage zur modernen Vorstellung des Aufbaus eines Atoms. Rutherford konnte allerdings damit noch nicht beantworten, warum die Elektronen nicht vom positiven Atomkern angezogen werden. Außerdem konnte er auch keine Aussage darüber treffen, wie sich die Elektronen in der Atomhülle verteilen.

Beispiele

Atomkerne

Wie kommt Rutherford zu der Annahme, dass der Atomkern sehr viel kleiner sein muss, als die Atomhülle?

Lösung

Die α-Teilchen werden nur durch die Atomkerne abgelenkt. Da die meisten α-Teilchen unabgelenkt durch die Goldfolie flogen, trafen diese auf keine Atomkerne. Folglich muss die Wahrscheinlichkeit auf ein Atomkern der Goldfolie zu treffen sehr klein sein. Daraus folgt ein Verhältnis, in dem ein Atomkern sehr viel kleiner ist, als die Atomhülle.

Leuchtschirm

Für was benötigte Rutherford einen Leuchtschirm?

Lösung

Da man die α-Teilchen nicht sieht, musste man irgendwie sichtbar machen, wohin diese nach dem Schuss auf die Goldfolie fliegen. Mithilfe des Leuchtschirms konnte man dies erkennen.