2018.13

13.1 - dobrze to narysowałeś. Po prostu ze względu na oszczędność miejsca w naszej książce zostało to wszystko trochę przesunięte względem taego jak to w rzeczywistości wyglądało na maturze ;) tu natomiast najważniejsze było to, żeby faktycznie zorientować się, że będziemy tu mieli odpychanie. A wynika to z faktu, że zarówno cząstki alfa, jak i jądro złota są naładowane dodatnio - a ładunki jednoimienne odpychają się elektrycznie.

13.2: B nie może być - gdyby ładunek dodatni zajmował większą część atomu, to nie mielibyśmy tego, że większość cząstek przelatywała praktycznie bez zmiany kierunku, tylko większość cząstek wyraźnie zakrzywiałaby tor swojego lotu lub wręcz "odbijałaby" się od folii (w wyniku oddziaływania elektrycznego z tym atomem "wypełnionym" ładunkiem dodatnim).

13.3: Im większe jądro, tym więcej potrzeba energii, aby utrzymać je razem, bo mamy po prostu więcej nukleonów, które trzeba właśnie utrzymać "w kupie".

13.4: Bo gdyby tam cząstka alfa miała w tej najmniejszej odległości jeszcze jakąś prędkość, to mogłaby się zbliżyć nieco bardziej do jądra złota. Więc punkt o najmniejszej odległości musi być punktem, w którym cząstka alfa zaczyna "zawracać", toteż tam jej predkość musi się wyzerować, więc Ek również.

13.1: Czyli właściwie wszystkie pierwiastki (nie cząstki elementarne) się odpychają?

W odpowiedziach CKE dla podanego przez nich rysunku cząstka znajdująca się początkowo niżej ma bardziej zakrzywiony tor ruchu. Z czego to wynika?

13.2: Czyli ładunek ujemny zajmuje dużą część atomu złota i "większość cząstek przelatuje praktycznie bez zmiany kierunku". Nie ma przyciągania dlatego, że masa elektronu jest pomijalnie mała w porównaniu z masą cząstki alfa?

13.3: Czy ta zależność sprawdza się dla każdego pierwiastka?

13.4: Można to zrozumieć jako analogię do rzutu pionowego w górę (tam w wierzchołku paraboli - dla hmax było V=0)?

1: Jądra atomowe tak - ponieważ wszystkie mają ładunki dodatnie. Większe zakrzywienie cząstki znajdującej się niżej związane jest z tym, że przelatuje ona bliżej jądra złota - działa na nią zatem większa siła elektryczna (odpychająca), stąd większe zakrzywienie toru ruchu.

2: Ładunek ujemny wcale nie zajmuje większej części jądra - tzn. poniekąd tak, bo po prostu elektronów jest więcej, a jądro tylko jedno - ale najważniejsze jest to, że atom w ogólności jest w zasadzie "pusty" - to dlatego większość cząstek alfa przelatuje bez znacznej zmiany swojego toru.

3: Z grubsza tak (mogą być jakieś wyjątki w przypadku jąder o bardzo zbliżonych liczbach nukleonów, ale w ogólności im więcej nukleonów, tym większa energia wiązania).

4: Tak.

13.2: Jak to atom jest "praktycznie" pusty? Przecież składa się z jądra z nukleonami i krążących wokół nich elektronów.

No tak, ale przestrzeń pomiędzy nimi jest pusta :) Promień jądra atomowego jest rzędu np. kilku femtometrów (10^-15 m), a odległość w jakiej znajduje się najbliższy jądra elektron jest rzędu 10^-10 m, czyli 5 rzędów wielkości więcej. Więc atom faktycznie jest w zasadzie pusty ;)

A jeszcze pytanie w sumie do 13.1 i ogólnie atomów/jąder atomowych - jak to jest, że jest odpychanie skoro właściwie wokół tych jąder krążą elektrony, których sumaryczny ładunek co do wartości jest równy ładunkowi protonów w tym jądrze? Czy nie jest tak, że w takim razie sumaryczny ładunek każdego atomu, który nie był jonizowany, jest równy zero?

Ładunek całych atomów jest zerowy - to prawda. Ale tu mówimy tylko o jądrach. I wiąże się to z tym co napisałem w poprzednim komentarzu - te elektrony są gdzieś bardzo daleko oddalone od tego jądra, więc ich oddziaływanie można tu w ogóle zaniedbać.

Może ja mam jakieś lekkie braki w chemii w takim razie. Czyli aby się upewnić: atomy to jądra atomowe wraz z krążącymi wokół nich elektronami tak?