Atomi teorian tarina osa 5. Ensimmäiset atomimallit
Demokriittoksen tapaan Daltonin ja hänen aikalaisensa pitivät atomeja aineen jakamattomina perusosasina. Tähän käsitykseen oli kuitenkin tulossa muutos ja sen myötä monia uusia atomimalleja.
Kuva: “Atomimalleja.” Tehnyt: Pekka Isometsä
1800-luvun lopulla tehtyjen radioaktiivisuuskokeiden seurauksena havaitut α- β–- ja β+-hajoamiset olivat todiste siitä, että atomeilla oli positiivisesti ja negatiivisesti varautuneita osasia. Kokeet olivat saaneet alkunsa ranskalaisen Henri Becqueren löydettyä sattumalta uraanin radioaktiivisuuden sen tummennettua hänen käyttämänsä valokuvapaperin. Tieto siitä, että atomi sisältää pienempiä osasia, aloitti erilaisten atomimallien kehittelyn.
Thompsonin atomimalli
Elektronin löytänyt englantilainen fyysikko Joseph John Thomson esitti vuonna 1900 hypoteesin, jonka mukaan elektronit olivat kuin ”rusinat taikinassa” tasaisesti ripoteltuina. Tuon mallin mukaan atomi oli postiivisesti latautunutta massaa ja pikkuruiset elektronit olivat tasaisesti jakautuneina tuohon massaan. Thomposonin atomimallia kutsutaankin tuttavallisemmin “rusinapullamallina”.
Rutherfordin atomimalli
Seuraava atomimalli tuli Ernest Rutherfordilta. Hän teki kuuluisan kokeen, joka osoitti, että atomeilla on pieni positiivinen ydin. Koe oli seuraavanlainen:
Kun ohutta metallilevyä pommitettiin α-hiukkasilla, niin suuri osa hiukkasista eteni suoraan. Pieni osa kuitenkin sirosi ympäriinsä. Suurin osa atomin massasta oli siis positiivisessa ytimessä ja elektronit kiertävät sitä. Lopputuloksena oli neutraali atomi. Elektronit ja positiivinen atomiydin tekevät atomin elektrisesti neutraaliksi.
Rutherford itse totesi myöhemmin kokeestaan suunnilleen tähän tapaan: ”Se oli varmasti uskomattomin tulos, jonka elämäni aikana kohtasin. Se oli melkein yhtä uskomatonta, kuin jos joku olisi ampunut 15-tuuman kranaatin päin silkkipaperia ja tämä olisi tulllut takaisinpäin osuttuaan siihen”.
Atomiteoria -sarjan osat julkaistaan Luovassa joka kuun 2. tiistai aina kesään asti. Aiemmin ilmestyneet jutut ovat luettavissa Luovan Atomeja ja molekyylejä -osiossa.
Sarjan idea sekä teksti pohjautuu Iivari Ylisen atomiteoriaa käsittelevään tekstiin, joka kirjoitettiin osana Helsingin yliopiston Kemian opettajankoulutusyksikön järjestämää Media ja monilukutaito tiede- ja teknologiakasvatuksessa -kurssia keväällä 2015
Kommentoi
your_ip_is_blacklisted_by sbl.spamhaus.org