トムソンとラザフォードげんしけいの違い

トムソンモデルとラザフォードモデルの大きな違いは、トムソンモデルには原子核の詳細が書かれていないのに対し、ラザフォードモデルでは原子核の説明がなされていることです。彼のモデルは「原子のプラムプディング・モデル」と呼ばれた。しかし、1909年に原子核を発見したアーネスト・ラザフォードが、1911年に新しい原子のモデルを提唱したのだ。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. トムソン原子モデルとは 3. ラザフォード原子モデルとは 4. 横並び比較-表形式でのトムソンとラザフォードの原子モデル 5. まとめ

トムソンモデルオブアトムは何ですか？

トムソン原子のモデルは、原子がプラムプディングのように見えるとしたことから、プラムプディング・モデルと呼ばれた。当時、原子についての詳細が判明していたのは、次のことだけだった。

• 原子は電子でできている
• 電子は負の電荷を帯びた粒子である
• 中性原子

電子は負の電荷を持っているので、トムソンは原子の電荷を中和するために正の電荷が必要だと提案した。トムソン原子のモデルでは、電子は正電荷を帯びた球状の固体物質の中に埋め込まれていると説明されている。この構造は、プラムが埋め込まれたプリンのように見えるので、原子のプラムプリンモデルと名付けられた。これは、電子の負の電荷が固体球の正の電荷によって中和されるというモデルで、原子が中性に帯電しているという仮説の証明になる。このモデルは原子が中性に帯電していることを証明するものであったが、原子核の発見により否定されることになった。

図01：トムソンの原子モデル

ラザフォード原子のモデルは何ですか？

ラザフォードの原子モデルによれば、トムソンのいわゆるプラムプディングのモデルは間違っている。ラザフォード原子模型は、原子核の詳細を示すことから、核模型とも呼ばれている。

有名な「ラザフォードの金箔実験」は、原子核の発見へとつながった。この実験では、アルファ粒子を金箔に吹き付け、まっすぐ通過することを期待した。しかし、アルファ粒子は直進するのではなく、違う方向に向いたのです。

図02：ラザフォード金箔実験 上：予想される結果（まっすぐ貫通） 下：観測された結果（一部の粒子がたわんでいる）

これは、金箔の中にα粒子と衝突する正電荷の固体物質があることを示しています。ラザフォードはこの正の原子核を原子核と呼んだ。そして、正電荷を帯びた原子核と、それを取り囲む負電荷を帯びた電子からなる原子核モデルを提唱した。また、電子は原子核の周りを一定の距離で回っているとした。ラザフォードは、電子が原子核の周りにあり、太陽の周りに惑星があるのと同じだと考えたため、このモデルは惑星モデルとも呼ばれる。

このモデルによると

• 原子は、原子核と呼ばれる正電荷を帯びた中心部からできており、この中心部に原子の質量が含まれています。
• 電子は原子核の外側でかなり離れた軌道を描いている。
• 電子の数は、原子の原子核にある正の電荷（後に陽子と呼ばれる）の数と同じである。
• 原子核の体積は原子の体積に比べて無視できるほど小さいので、原子の中のほとんどの空間は空っぽなのです。

しかし、このラザフォードの原子モデルも、原子核の電子と正電荷が引き合わない理由が説明できないため、否定されてしまったのである。

図03：ラザフォード原子モデル

トムソンとラザフォードげんしけいの違い

概要 - トムソン vs. 原子のラザフォードモデル

トムソンとラザフォードの原子模型は、原子の構造を説明する最も初期のモデルであった。トムソンは原子を発見した後、原子の構造を説明するモデルを提案した。その後、ラザフォードは原子核を発見し、電子と原子核の両方を使った新しいモデルを提唱した。トムソン原子模型とラザフォード原子模型の大きな違いは、トムソン原子模型には原子核の詳細が書かれていないのに対し、ラザフォード原子模型は原子核を説明している点である。

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引用

1. "ラザフォード原子モデル：定義と図".学習ネットワーク.n, d. Web.こちらからご覧いただけます 2017年6月6日ブレーシャ、フランク化学の基礎：現代的な入門書」（1966年）Elsevier, 2012.3. Goldsby, Kenneth.ケミストリー第12版、ニューヨーク：マグロウヒル出版、2015年。プリント 2 ブレシア、フランク化学の基礎：現代的な入門書」（1966年）Elsevier, 2012.プリントする。