Streu-Experimente
mit festem Target - Das Rutherfordsche Streu-Experiment
Lord
Ernest Rutherford (engl. Physiker, 1871 - 1937) wollte 1911 die innere
Struktur von Goldatomen untersuchen. Dazu ließ er schnelle Alphateilchen
eines radioaktiven Präparats auf eine wenige mm dünne Goldfolie (Target)
fallen. Um die Goldfolie herum wurde ein Zinksulfid- (ZnS-) beschichteter
Detektorschirm gedreht, der durchgelaufene oder abgelenkte Teilchen registrierte
(siehe Abbildung rechts).
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Ein Alphateilchen verursacht auf dem ZnS-Schirm
einen kleinen Lichtblitz, der durch ein Mikroskop mit bloßem Auge erkannt werden
kann.
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Die folgende große Abbildung zeigt ein
Modell des von dem deutschen Physiker H.W. Geiger entwickelten Originalinstrumentes, mit dem die oben erwähnten Streuexperimente durchgeführt wurden. Mit dem herausstehenden
Mikroskop, an dessen Ende ein kleiner Zinksulfid-Schirm angebracht war, konnte
man die
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Lichtblitze genau beobachten. Die Goldfolie steht in der Mitte,
rechts daneben sitzt das radioaktive Präparat. Das Mikroskop mitsamt
dem ZnS-Schirm konnte um die Goldfolie herum gedreht werden, so dass man
für jeden Winkel die Zahl der gestreuten Teilchen pro Zeit durch Abzählen
bestimmen konnte.
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Im
damaligen Atommodell stellte man sich Atome noch als strukturlose, homogene
Kugeln vor. Danach sollten die Alphateilchen beim Durchlaufen der Goldfolie
zwar langsamer werden,
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ihre Richtung aber fast ungestört beibehalten
(siehe rechts), ähnlich wie die Gewehrkugeln, die auf den mit Sand
gefüllten Sack (ohne Kieselsteine) geschossen werden.
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Das
Ergebnis des Versuchs entprach aber überhaupt nicht den Erwartungen
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und
hatte weitreichende Folgen für das damalige Atommodell.
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