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Sollten Sie dem Schüler etwas fertiges zur Hand geben wollen, so drucken Sie bitte die Folie im s/w-Druck als Kopiervorlage aus. Tipps zum Whiteboard-Einsatz: Die Mediendarstellung kann im Browser mit der Tastenkombination [Strg] + Plustaste oder Minustaste oder mit [Strg] und dem Mausrad vergrößert oder verkleinert werden, um dann erklärend in die projizierte Folie oder das Arbeitsblatt hinein zu arbeiten. Mit der Software des Smartboards / Aktivboards können Medien-Bereiche (vorerst) abgedeckt werden oder weitere Erklärungen angebracht werden. So lässt sich z. B. Der rutherfordsche streuversuch arbeitsblatt die. auch ein Arbeitsblatt in der Projektion einfärben oder (gemeinsam) ausfüllen.
2. Ab und zu beobachtete Rutherford jedoch auch eine _______ Ablenkung eines α-Teilchens, man sagt, die die α-Teilchen "______". Rutherford selbst sagte dazu: " Es war bestimmt das unglaublichste Ergebnis, das mir je in meinem Leben widerfuhr. Es war fast so unglaublich, als wenn einer eine 15-Zoll-Granate auf ein Stück Seidenpapier abgefeuert hätte und diese zurückgekommen wäre und ihn getroffen hätte. " Rutherford folgerte, dass die in der Goldfolie sehr weit auseinander liegenden, positiv geladenen __________, welche jeweils fast die ganze _________ eines Atoms enthalten, die α-Teilchen abstoßen. Der rutherfordsche streuversuch arbeitsblatt. Den Bewegungsbereich der Elektronen um den Atomkern herum bezeichnete er als die ___________. Dieses Atommodell, das aus dem Rutherford´schen Streuversuch hergeleitet wurde, nennt man das ______________________ des Atoms. Rutherford´scher Streuversuch Lies den folgenden Text und ergänze die Lücken mit den folgenden Begriffen: α-Teilchen - Atomhülle - Atomkern - Aufbau - Gold - Hülle - Kern - Leuchtschirm - Masse - Modell - nicht - Radium - schwach - stark - streuen Weiter zur Lösung Lückentext: Herunterladen [docx] [27 KB]
Geht man von diesem Modell aus, können jedoch die Beobachtungen des Streuversuches nicht erklärt werden. Man könnte sich das Experiment dann vorstellen wie Bälle (Alpha-Teilchen), die auf eine Wand mit kleinen Löchern (Goldfolie) geschossen werden. Nur extrem selten würde eines der kleinen Löcher groß genug sein, dass ein Ball durch die Wand gelangen könnte, die meisten Bälle würden von der Wand zurückprallen. Genau das Gegenteil konnte jedoch bei den Streuversuchen beobachtet werden. Das thomsonsche Atommodell konnte daher nicht zutreffen. Rutherford konnte schließlich aus der Verteilung der Streuwinkel berechnen, wie das Atom aufgebaut sein muss. Streuversuch und Atommodell von RUTHERFORD | LEIFIphysik. Er kam zu dem Schluss, dass die Massen und die positive Ladung auf einen sehr kleinen Raum, den Atomkern, beschränkt sein müssen. Die eigentliche Größe des Atoms ist durch seine Hülle festgelegt. Diese ist jedoch fast leer, nur die extrem kleinen und leichten Elektronen befinden sich dort. Die meisten Alpha-Teilchen fliegen also durch die fast leere Atomhülle und werden daher nicht abgelenkt.
Der neuseeländische Physiker Ernest Rutherford begründete 1911 ein neues Atommodell, nach welchem ein Atom aus einem Kern und einer Hülle besteht. Dabei liegt fast die gesamte Masse im sehr kleinen Kern und in der Hülle befinden sich lediglich die Elektronen. Das Atom ist also zu großen Teilen "leer". Herausgefunden hat Rutherford dies mit Hilfe seiner berühmten Streuversuche, die er mit Hans Geiger und Ernest Marsden ab 1909 durchführte. Dabei wurde eine extrem dünne Goldfolie mit Alpha-Teilchen (Helium-Kerne) bestrahlt und beobachtet, wohin sich die Teilchen nach dem Auftreffen auf die Folie bewegen. Rutherford'scher Streuversuch (chemie-master.de - Website für den Chemieunterricht). Aufbau Als Alpha-Teilchen-Quelle dient ein radioaktives Präparat (1). Umgeben ist die Strahlungsquelle von einer abschirmenden Ummantelung, sodass die Alpha-Teilchen nur in die gewünschte Richtung entweichen können (2). Der Teilchenstrahl (3) trifft dann am Punkt 6 auf die Goldfolie (5), welche nur einige Atomschichten dick ist. Um die Goldfolie befindet sich ein Leuchtschirm (4). Trifft auf ihn ein Alpha-Teilchen, wird dies durch ein Leuchten sichtbar.
Auf diese Weise war es möglich festzustellen, was mit den Aplha-Teilchen geschieht, nachdem sie auf die Folien trafen. Schematischer Aufbau des Streuversuches Beobachtungen fast alle Teilchen passieren die Goldfolien ungehindert nur wenige Teilchen bewegen sich nach dem Auftreffen auf die Goldfolie in eine andere Richtung sehr wenige Teilchen werden an der Folie zurückgeworfen In der obigen Abbildung sind diese möglichen Teilchenwege dargestellt (7). Wie groß die Ablenkung der Alpha-Teilchen aufgrund der Goldfolie ist, wird durch den sogenannten Streuwinkel angegeben. Dies ist der Winkel zwischen der Ausbreitungsrichtung des Teilchens nach dem Passieren der Folie und der geraden Bahn, wenn die Folie nicht vorhanden wäre. Gehen die Teilchen ungehindert durch die Folie, ist ihr Streuwinkel also 0°, werden die Teilchen gerade zurückgeworfen, ist ihr Streuwinkel 180°. größere Streuwinkel treten seltener auf je größer der Streuwinkel, desto unwahrscheinlicher ist sein Vorkommen Folgerungen Zu dem Zeitpunkt der ersten Streuversuche galt das Atommodell von J. J. Der Streuversuch von Rutherford - Didaktik der Chemie - BERGISCHE UNIVERSITÄT WUPPERTAL. Thomson, nach welchem das Atom eine Kugel mit gleichmäßiger Massen- und Ladungsverteilung ist.
Die einzige Möglichkeit sehr kleine Winkel bei kleinen Stoßparametern zu haben, ist die Energie der α-Teilchen zu erhöhen. Für sehr hohe Energien kann die Ladungsverteilung des Atomkerns jedoch nicht mehr als punktförmig angenommen werden. Dann geht der Formfaktor der Ladungsverteilung zusätzlich in die Streuformel ein. Außerdem kann man bei hohen Projektilenergien nicht mehr davon ausgehen, dass die Streuung nur durch elektromagnetische Wechselwirkung geschieht. Nähern sich beide Kerne bis zu einem Kontaktradius, spielt die starke Wechselwirkung eine größere Rolle. Herleitung der Rutherford-Streuformel Aufgrund der abstoßenden Wirkung der Coulombkraft ergibt sich für die Bahn des Alphateilchens (Z1=2) eine Hyperbel. Die große Halbachse a der Hyperbel lässt sich aus dem Ansatz bestimmen, wobei 2a der minimale Abstand des Alphateilchens ist, wenn es zentral mit dem Kern stößt. a ist von der kinetischen Energie abhängig und kann auch für Stöße, die nicht zentral sind, übernommen werden. Der Stoßparameter b ist der minimale Abstand des Alphateilchens zum Kern, wenn es auf einer Geraden weiter fliegen würde.
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