Náttúrufræðingurinn - 1946, Blaðsíða 52

46
NÁTTÚRUFRÆÐINGURINN
þar á eftir gerði Rutherford og sam-
verkamenn hans svipaðar rannsókn-
ir, en notuðu til þeirra alfageisla, er
þeir létu falla á málmþynnur, þær
rannsóknir leiddu í Ijós: (1) að öll
viðlæg hleðsla atómunnar er innan
svæðis í miðri atómunni, sem er
minna en 1/1000000000000 cm í
þvermál; (2) að svo ti! allt efnis-
magn atómunnar er innan þessara
sömu takmarka; (3) að magn við-
lægu hleðslunnar mælt í hleðslu-
einingum elektrónunnar er um það
bil jafnt hálfum atómþunganum
þegar atómþungi léttasta frumefn-
isins, vetnisins, er hafður fyrir
einingu. Sijgulega séð eru niður-
stöður þessar hinar merkustu, því
að með þeim var lagður grundvöll-
urinn að kenningu Rutherfords um byggingu atómunnar, er liann
setti frarn árið 1911, en samkv. þeirri kenningu eru atórnur byggðar
upp af kjarna, sem hlaðinn er upp úr kjörnum léttasta frumefnis-
ins, vetniskjörnum, sem nefndir eru prótónur, en umhverfis þær snú-
ast elektrúnur líkt og reikistjörnur umhverfis sólina. Kenningu þessa
klæddi danski eðilisfræðingurinn Niels Bohr skömnru síðar í stærð-
fræðilegan búning. Niels Bohr lauk doktorsprófi árið 1911 og dvald-
ist næstu tvö árin þar á eftir í Bretlandi hjá þeim ]. ]. Thomson í
Cambridge og Rutherford í Manchester. Kynntist hann því við-
fangsefnum þeirra í atómarannsóknum og tók hann einnig að fást
við þau. Samkv. kenningum þeirra Bohr-Rutherfords er vetnis-
atóman mynduð af einni prótónu, ldaðinni viðlægu rafmagni og að
efnismagni 1840-sinnum meiri en elektrónan. Elektrónan gengur
eftir hringlaga braut og helst á henni vegna aðdráttaraflsins, sem
verkar á milli hleðslu kjarnans og elektrónunnar á tilsvarandi hátt
og aðdráttarafl sólar lieldur jörðinni á braut sinni. Reiknaði Bohr
þvermál brautarinnar, sem elektrónan gengur eftir á grundvelli
nýrrar kenningar, sem Max Planck hafði sett fram nokkru áður, um
verkanir á milli atóma og geislunar. Niðurstaða þessara útreikninga
verður sú, að innsta braut elektrónunnar um vetniskjarnann er
0,000000005 cm., en auk þess getur elektrónan gengið eftir öðrurn
talsvert rýmri brautum eins og 4. mynd sýnir. Á þessum brautum