Почему большинство альфа- частиц в опыте Резерфорда практически беспрепятственно пролетало сквозь фольгу?

В опыте Резерфорда, проведенном в 1910 году, альфа-частицы были направлены на тонкую фольгу из золота. Было обнаружено, что большинство альфа-частиц проходило сквозь фольгу практически без отклонений или столкновений с атомами золота. Это явление можно объяснить следующими факторами:

1. Размеры атома: Атомы состоят в основном из пустого пространства, где электроны движутся вокруг ядра. Размеры атома очень малы по сравнению с размерами альфа-частиц, которые имеют заряд +2 и массу четырех протонов. Таким образом, вероятность столкновения альфа-частицы с атомом золота очень мала.
2. Электростатическое отталкивание: Альфа-частицы имеют положительный заряд, а атомы золота содержат положительно заряженные ядра и отрицательно заряженные электроны. Положительные заряды альфа-частиц и положительные заряды в атомах золота отталкиваются друг от друга. Таким образом, альфа-частицы могут проникать сквозь фольгу, минуя атомы золота, благодаря электростатическому отталкиванию.
3. Распределение заряда в атоме: Большинство положительного заряда в атоме золота сосредоточено в ядре, которое представляет собой очень малую часть от всего объема атома. Электроны, имеющие отрицательный заряд, находятся на больших расстояниях от ядра. Таким образом, альфа-частицы могут пролетать сквозь фольгу, проходя между атомами, где практически нет положительного заряда.

Однако, в редких случаях альфа-частица может столкнуться с ядром атома золота, что вызывает ее отклонение или отражение. Это было одним из важных наблюдений Резерфорда, которое привело к разработке модели атома с концентрированным положительным зарядом в его ядре и электронами, движущимися вокруг ядра.