Rutherfordsches Atommodell

Dabei handelt es sich um ein Modell des Wissenschaftlers Ernest Rutherford zum Aufbau eines Atoms. Zuvor erkläre ich Dir jedoch erst einige Grundlagen zu diesem Thema, um dieses Atommodell gut verstehen zu können. 

Das Rutherford-Modell wurde im Jahre 1911 auf Basis des bis dahin von Naturwissenschaftlern erworbenen Wissens aufgestellt. Zum besseren Verständnis des Modells, erkläre ich dir zunächst aber den wichtigen Begriff der positiven und negativen Ladung.

 

Atommodell nach Rutherford

Mit diesem Wissen führte nun Ernest Rutherford eines der berühmtesten Experimente der Physik durch. Er hatte eine extrem dünne Folie aus Gold zur Hand, etwa 1000 Atomlagen dick. Diese beschoss er mit Alpha-Teilchen und schaute, wie diese sich auf einem Filmstreifen hinter der Goldfolie verteilen. Damit erlebte er eine für ihn große Überraschung: Die meisten Alpha-Teilchen sind geradlinig durch die Folie durchgeflogen. Einige jedoch wurden "abgelenkt" und landeten an ganz anderer Stelle auf der Goldfolie. Die Erklärung: Die Alpha-Teilchen werden bei nahem Vorbeiflug abgelenkt und landen an anderen Stellen der Goldfolie. Bei einem "Volltreffer" werden die Alpha-Teilchen sogar reflektiert und fliegen in ganze andere Richtungen weiter.

 

Diese Erkenntnisse von Rutherford führten zu seinem Kern-Hülle-Modell, welches den grundlegenden Aufbau eines Atoms erklärt. Ein Atom hat einen positiv geladenen Kern. Diese positiven Anteile bekamen den Namen Protonen. Um den Kern herum kreisen Elektronen auf Kreisbahnen und stellen den negativ geladenen Teil des Atoms dar. Erscheint ein Atom nach außen hin elektrisch neutral, muss der Anteil an positiven und negativen Ladungen gleich groß sein!
Zu dem wurde festgestellt, dass Elemente eine unterschiedliche Anzahl an Protonen aufweisen. Die unterschiedliche Protonenzahl wird auch als Kernladungszahl bezeichnet. Zu dem stellte man fest, dass die für den Versuch verwendeten Alpha-Teilchen zwei Atomkerne des Heliums waren. Aufgrund der zweifachen Ladung war ein Rückschluss auf zwei Protonen möglich. Ihre experimentell ermittelte vierfache Masse ( im Vergleich zu einem Proton ) deutete darauf hin, dass die Kerne - es gibt eine Ausnahme - neben den Protonen noch so genannte Neutronen enthalten. Protonen und Neutronen werden zusammenfassend Nukleonen (von lateinisch nucleus - Kern) genannt.

Übungen zum Rutherfordmodell findest Du unter Übungen mit den ensprechenden Lösungen und unter Zusatzmaterial findest Du Videos in deutsch wie auch auf spanisch.