Rutherfordovi poskusi pri preučevanju sipanja. Rutherfordovi poskusi sipanja delcev α. Druga odkritja v procesu preučevanja atoma

Pouk fizike v 11. razredu

Zadeva:

"Rutherfordov poskus sipanja delcev alfa"

Cilji in cilji lekcije:

Izobraževalni:

Pojasnite mehanizem Rutherfordovih poskusov

Izobraževalni:

razvijati kognitivno neodvisnost učencev;

prispevati k njihovi moralni in estetski vzgoji.

Izobraževalni:

razviti sposobnost poudarjanja glavnega, bistvenega, primerjati dejstva, ki se preučujejo, in logično izražati misli.

Med predavanji:

jaz.Org. trenutek.

Stojte naravnost poleg svoje mize in se počistite. Pozdravi učitelja. Nato se mirno usedite na svoje mesto in vzdržujte red v učilnici.

Določitev teme in namena lekcije.

II. Ponavljanje

Črtni spektri

1.Kaj pomeni beseda atom?

2.Kateri znanstvenik je odkril zakon periodičnega ponavljanja lastnosti kemijskih elementov?

3. Ali je atom nedeljiv?

4. Kaj se zgodi z redkimi plini, ko se segrejejo na visoko temperaturo?

5. Kako se imenujejo večbarvne črte, ločene s temnimi presledki?

6.Kaj je lastno vsakemu plinu?

7.Kateri plin ima najenostavnejši spekter?

8.Spekter katerega plina je sestavljen iz 4 črt?

9. Kateri znanstvenik je izbral formulo za spektralne črte za vidno območje?

10. Čigava teorija je omogočila združitev formul vidnega, ultravijoličnega in infrardečega področja v eno splošno formulo?

Fizmunutka glede na video.

III. Nov material

§ 7.2. Rutherfordov poskus sipanja delcev alfa.

S proučevanjem sipanja delcev alfa, ko gredo skozi zlato folijo,ErnestRutherford je prišel do zaključka, da je ves pozitivni naboj atomov koncentriran v njihovem središču v zelo masivnem in kompaktnem jedru. In negativno nabiti delci (elektroni) se vrtijo okoli tega jedra.

Ta model se je bistveno razlikoval od Thomsonovega modela atoma, ki je bil takrat zelo razširjen.

Jožef JanezThomson je predlagal model atoma v obliki pudinga (pite), v katerem je pozitivni naboj enakomerno zapolnil celotno prostornino atoma, vanj pa so bili posejani elektroni.

Nekoliko kasneje so Rutherfordov model poimenovali planetarni model atoma (v resnici je podoben Osončju: težko jedro je Sonce, elektroni, ki krožijo okoli njega, pa so planeti).

Leta 1912 je E. Rutherford s sodelavci izvedel poskus sipanja alfa delcev v snovi.

Shema Rutherfordovih poskusov.

V odsotnosti folije se je na zaslonu pojavil svetel krog, sestavljen iz scintilacij, ki jih povzroča tanek snop delcev alfa. Ko pa je bila na pot delcev alfa postavljena tanka zlata folija debeline približno 0,1 μm (mikrona), se je slika na zaslonu močno spremenila: posamezni bliski so se pojavili ne le izven prejšnjega kroga, ampak so lahko celo opazovano z nasprotne strani zlate folije.

S štetjem števila scintilacij na časovno enoto na različnih mestih na zaslonu je mogoče ugotoviti porazdelitev razpršenih alfa delcev v prostoru. Število delcev alfa se z večanjem kota sipanja hitro zmanjšuje.

Slika, opazovana na zaslonu, je vodila do zaključka, da večina alfa delcev preide skozi zlato folijo brez opazne spremembe smeri njihovega gibanja. Vendar so nekateri delci odstopali pod velikimi koti od prvotne smeri delcev alfa (približno 135 o...150 o ) in so jih celo vrgli nazaj. Študije so pokazale, da se pri prehodu alfa delcev skozi folijo na vsakih 10.000 vpadnih delcev samo eden odkloni za kot več kot 10 O iz prvotne smeri gibanja. Le kot redka izjema se zgodi, da eden izmed ogromnega števila alfa delcev zaide iz svoje prvotne smeri.

Dejstvo, da je veliko delcev alfa šlo skozi folijo, ne da bi se oddaljili od svoje smeri gibanja, nakazuje, da atom ni trdna entiteta. Ker je masa delca alfa skoraj 8000-krat večja od mase elektrona, elektroni, vključeni v atome folije, ne morejo opazno spremeniti delcev alfa. Sipanje alfa delcev lahko povzroči pozitivno nabit delec atoma – atomsko jedro.

IV.Okrepitev

Upoštevanje primerov.
V. Odsev

Vam je bila danes všeč naša lekcija?.. Česa se spomnite?..

VI. D/Z ponoviti §7.1, naučiti se §7.2

Atom je sestavljen iz kompaktnega in masivnega pozitivno nabitega jedra in negativno nabitih lahkih elektronov okoli njega.

Ernest Rutherford je edinstven znanstvenik v smislu, da je že naredil svoja glavna odkritja po prejel Nobelovo nagrado. Leta 1911 mu je uspel poskus, ki znanstvenikom ni omogočil le pokukanja globoko v atom in pridobitve vpogleda v njegovo zgradbo, temveč je postal tudi vzor gracioznosti in globine oblikovanja.

Z uporabo naravnega vira radioaktivnega sevanja je Rutherford izdelal top, ki je proizvajal usmerjen in fokusiran tok delcev. Pištola je bila svinčena škatla z ozko režo, v katero je bil vložen radioaktivni material. Zaradi tega je delce (v tem primeru delce alfa, sestavljene iz dveh protonov in dveh nevtronov), ki jih radioaktivna snov oddaja v vse smeri razen v eno, absorbiral svinčeni zaslon, skozi režo pa se je sprostil le usmerjen žarek delcev alfa. . Nadalje na poti žarka je bilo še več svinčenih zaslonov z ozkimi režami, ki so odrezale delce, ki so odstopali od strogo določene smeri. Posledično je proti tarči letel popolnoma fokusiran žarek delcev alfa, sama tarča pa je bila tanka plast zlate folije. Zadel jo je žarek alfa. Delci alfa so po trčenju z atomi folije nadaljevali pot in zadeli luminiscenčni zaslon, nameščen za tarčo, na katerem so bili posneti bliski ob udarcu delcev alfa. Iz njih je eksperimentator lahko presodil, v kolikšni količini in koliko alfa delci odstopajo od smeri premočrtnega gibanja zaradi trkov z atomi folije.

Tovrstni poskusi so bili že izvedeni. Njihova glavna ideja je bila zbrati dovolj informacij o kotih odklona delcev, da bi lahko rekli nekaj dokončnega o strukturi atoma. Na začetku dvajsetega stoletja so znanstveniki že vedeli, da atom vsebuje negativno nabite elektrone. Vendar je prevladujoča ideja bila, da je atom nekaj podobnega pozitivno nabiti fini mreži, napolnjeni z negativno nabitimi elektroni rozin – model, imenovan »model mreže rozin«. Na podlagi rezultatov takšnih poskusov so se znanstveniki lahko naučili nekaterih lastnosti atomov - zlasti ocenili vrstni red njihovih geometrijskih velikosti.

Rutherford pa je opozoril, da nihče od njegovih predhodnikov ni niti poskusil eksperimentalno preveriti, ali so nekateri delci alfa odklonjeni pod zelo velikimi koti. Mrežni model rozin enostavno ni dopuščal obstoja tako gostih in težkih strukturnih elementov v atomu, da bi lahko odvrnili hitre delce alfa pod pomembnimi koti, zato se nihče ni trudil preizkusiti te možnosti. Rutherford je prosil enega od svojih študentov, naj ponovno opremi instalacijo tako, da je bilo mogoče opazovati sipanje alfa delcev pri velikih odklonskih kotih - samo za čiščenje vesti, da popolnoma izključi to možnost. Detektor je bil zaslon, prevlečen z natrijevim sulfidom, materialom, ki proizvaja fluorescenčno bliskavico, ko vanj zadene delec alfa. Predstavljajte si presenečenje ne le študenta, ki je neposredno izvedel poskus, ampak tudi samega Rutherforda, ko se je izkazalo, da so nekateri delci odklonjeni pod kotom do 180°!

V okviru uveljavljenega modela atoma rezultata ni bilo mogoče interpretirati: v mreži rozin preprosto ni ničesar, kar bi lahko odsevalo močan, hiter in težek delec alfa. Rutherford je bil prisiljen sklepati, da je v atomu večina mase koncentrirana v neverjetno gosti snovi, ki se nahaja v središču atoma. In izkazalo se je, da je preostanek atoma veliko redov velikosti manj gost, kot se je prej mislilo. Iz obnašanja razpršenih delcev alfa je tudi sledilo, da v teh supergostih središčih atoma, ki jih je Rutherford imenoval jedra, je koncentriran tudi celoten pozitivni električni naboj atoma, saj lahko samo sile električnega odboja povzročijo sipanje delcev pod kotom, večjim od 90°.

Leta kasneje je Rutherford rad uporabljal to analogijo o svojem odkritju. V eni južnoafriški državi so bili cariniki opozorjeni, da bo v državo pretihotapljena velika pošiljka orožja za upornike, skrita v balah bombaža. In zdaj, po raztovarjanju, se carinik sooči s celim skladiščem, napolnjenim z balami bombaža. Kako lahko ugotovi, v katerih balah so puške? Carinik je težavo rešil preprosto: začel je streljati na bale, in če so se krogle odbile od katere bale, je bale po tem znaku identificiral s tihotapljenim orožjem. Tako je Rutherford, ko je videl, kako se delci alfa odbijajo od zlate folije, ugotovil, da je v atomu skrita veliko gostejša struktura, kot je bilo pričakovano.

Slika atoma, ki jo je Rutherford narisal na podlagi rezultatov svojega poskusa, nam je danes dobro znana. Atom je sestavljen iz super gostega, kompaktnega jedra, ki nosi pozitiven naboj, in negativno nabitih lahkih elektronov okoli njega. Kasneje so znanstveniki zagotovili zanesljivo teoretično podlago za to sliko ( cm. Bohrov atom), vendar se je vse začelo s preprostim poskusom z majhnim vzorcem radioaktivnega materiala in kosom zlate folije.

Poglej tudi:

Ernest Rutherford, prvi baron Rutherford iz Nelsona, 1871-1937

Novozelandski fizik. Rojen v Nelsonu kot sin kmetovalca. Dobil štipendijo za študij na Univerzi v Cambridgeu v Angliji. Po diplomi je bil imenovan na kanadsko univerzo McGill, kjer je skupaj s Frederickom Soddyjem (1877-1966) postavil osnovne zakonitosti pojava radioaktivnosti, za kar je leta 1908 prejel Nobelovo nagrado za kemijo. Kmalu se je znanstvenik preselil na Univerzo v Manchestru, kjer je pod njegovim vodstvom Hans Geiger (1882-1945) izumil svoj slavni Geigerjev števec, začel raziskovati strukturo atoma in leta 1911 odkril obstoj atomskega jedra. Med prvo svetovno vojno je sodeloval pri razvoju sonarjev (akustičnih radarjev) za odkrivanje sovražnih podmornic. Leta 1919 je bil imenovan za profesorja fizike in direktorja laboratorija Cavendish na Univerzi v Cambridgeu in istega leta odkril jedrski razpad kot posledico bombardiranja visokoenergijskih težkih delcev. Rutherford je na tem položaju ostal do konca svojega življenja, hkrati pa je bil dolgoletni predsednik Kraljeve znanstvene družbe. Pokopan je bil v Westminstrski opatiji poleg Newtona, Darwina in Faradaya.

Ernest Rutherford (1871-1937).

Angleški fizik, utemeljitelj jedrske fizike, član Kraljeve družbe v Londonu (1903, predsednik 1925-1930) in večine akademij po svetu. Rojen v Brightwaterju (Nova Zelandija). Leta 1899 leta 1900 odkril žarke alfa in beta - razpadni produkt radija (emanacija) in uvedel koncept razpolovne dobe. Skupaj s F. Soddyjem v letih 1902 - 1903. razvil teorijo radioaktivnega razpada in uveljavil zakon radioaktivnih transformacij. Leta 1903 dokazal, da so alfa žarki sestavljeni iz pozitivno nabitih delcev (Nobelova nagrada za kemijo, 1908).

Leta 1908 skupaj z G. Geigerjem zasnoval napravo za zapisovanje posameznih nabitih delcev (Geigerjev števec). Postavljen leta 1911 zakon sipanja alfa delcev po atomih različnih elementov (Rutherfordova formula), ki je leta 1911 omogočil ustvarjanje novega modela atoma - planetarnega (Rutherfordov model).

Predstavil je idejo o umetni transformaciji atomskih jeder (1914). Leta 1919 izvedel prvo umetno jedrsko reakcijo, pretvoril dušik v kisik in s tem postavil temelje skupne jedrske fizike, odkril proton. Leta 1920 napovedal obstoj nevtrona in devtrona. Skupaj z M. Oliphantom je to leta 1933 eksperimentalno dokazal. veljavnost zakona o razmerju med maso in energijo pri jedrskih reakcijah. Leta 1934 izvedel reakcijo fuzije devteronov s tvorbo tritija.

Prve poskuse za preučevanje strukture atoma je izvedel Ernest Rutherford leta 1911. Postali so mogoči zaradi odkritja pojava radioaktivnosti, pri katerem se zaradi naravnega radioaktivnega razpada težkih elementov sproščajo težki elementi. - delci. Izkazalo se je, da imajo ti delci pozitiven naboj, ki je enak naboju dveh elektronov, njihova masa je približno 4-krat večja od mase atoma vodika, tj. so ioni atoma helija (). Energija delcev se spreminja od eV za uran do eV za torij. Hitrost delcev je m/s, zato jih lahko uporabimo za “streljanje” tanke kovinske folije. Informacije o sipanju delcev so prikazane na sl. 1.

Raziskave so pokazale, da je majhno število delcev bistveno odstopalo od prvotne smeri gibanja. V nekaterih primerih je bil kot razprševanja blizu 180 stopinj. Na podlagi pridobljenih podatkov je E. Rutherford naredil zaključke, ki so bili osnova planetarni model atoma:

Obstaja jedro, v katerem je koncentrirana skoraj celotna masa atoma in ves njegov pozitivni naboj, dimenzije jedra pa so veliko manjše od dimenzij samega atoma;

Elektroni, ki sestavljajo atom, se gibljejo okoli jedra po krožnih orbitah.

Na podlagi teh dveh premis in ob predpostavki, da interakcijo med vpadnim delcem in pozitivno nabitim jedrom določajo Coulombove sile, je Rutherford ugotovil, da imajo atomska jedra dimenzije ()m, tj. so ()-krat manjši od velikosti atomov.

Model atoma, ki ga predlaga Rutherford, spominja na sončni sistem, tj. v središču atoma je jedro ("Sonce"), elektroni - "planeti" - pa se gibljejo po orbitah okoli njega. Zato se je Rutherfordov model imenoval planetarni atomski model.

Ta model je bil korak naprej k sodobnemu razumevanju zgradbe atoma. Osnovni koncept atomsko jedro, v katerem celoten pozitivni naboj atoma in skoraj vsa njegova masa sta koncentrirana, je ohranila svoj pomen do danes.

Vendar predpostavka, da se elektroni gibljejo po krožnih orbitah nezdružljivo niti z zakoni klasične elektrodinamike, niti s črtasto naravo emisijskih spektrov atomskih plinov.

Ponazorimo, kar je bilo povedano o Rutherfordovem planetarnem modelu, na primeru atoma vodika, ki je sestavljen iz masivnega jedra (protona) in elektrona, ki se giblje okoli njega po krožni orbiti. Ker je orbitalni radij m (prva Bohrova orbita) in hitrost elektrona m/s, njegov normalni pospešek . Elektron, ki se pospešeno giblje po krožni orbiti, je dvodimenzionalni oscilator. Zato bi morala po klasični elektrodinamiki sevati energijo v obliki elektromagnetnega valovanja. Posledično se bo elektron neizogibno približal jedru v času s. Vendar pa je v resnici vodikov atom stabilen in "dolgoživ" elektromehanski sistem.

Ernest Rutherford je eden od utemeljiteljev temeljne doktrine o notranji strukturi atoma. Znanstvenik se je rodil v Angliji, v družini priseljencev iz Škotske. Rutherford je bil četrti otrok v njegovi družini in se je izkazal za najbolj nadarjenega. Uspelo mu je dati poseben prispevek k teoriji strukture atoma.

Začetne predstave o zgradbi atoma

Opozoriti je treba, da je bil pred Rutherfordovim slavnim eksperimentom o sipanju delcev alfa prevladujoča ideja o strukturi atoma Thompsonov model. Ta znanstvenik je bil prepričan, da pozitivni naboj enakomerno napolni celotno prostornino atoma. Negativno nabiti elektroni, je verjel Thompson, so bili kot prepleteni z njim.

Predpogoji za znanstveno revolucijo

Po končani šoli je Rutherford kot najbolj nadarjen študent prejel štipendijo v višini 50 funtov za nadaljnje izobraževanje. Zahvaljujoč temu je lahko šel na kolidž na Novi Zelandiji. Nato mladi znanstvenik opravi izpite na univerzi v Canterburyju in začne resno študirati fiziko in kemijo. Leta 1891 je imel Rutherford svoj prvi govor o "Razvoju elementov". Prvič v zgodovini je orisal idejo, da so atomi kompleksne strukture.

Takrat je v znanstvenih krogih prevladovala Daltonova ideja, da so atomi nedeljivi. Vsem okoli Rutherforda se je njegova ideja zdela popolnoma nora. Mladi znanstvenik se je moral nenehno opravičevati kolegom za svoje "neumnosti". Toda po 12 letih je Rutherfordu vseeno uspelo dokazati, da je imel prav. Rutherford je imel priložnost nadaljevati svoje raziskave v laboratoriju Cavendish v Angliji, kjer je začel proučevati procese ionizacije zraka. Rutherfordovo prvo odkritje so bili žarki alfa in beta.

Rutherfordova izkušnja

Odkritje lahko na kratko opišemo takole: leta 1912 je Rutherford skupaj s svojimi pomočniki izvedel svoj slavni eksperiment - delci alfa so bili oddani iz svinčenega vira. Vsi delci, razen tistih, ki jih je absorbiral svinec, so se premikali po vgrajenem kanalu. Njihov ozek tok je padel na tanko plast folije. Ta črta je bila pravokotna na list. Rutherfordov eksperiment o sipanju delcev alfa je dokazal, da so tisti delci, ki so šli naravnost skozi list folije, povzročili tako imenovane scintilacije na zaslonu.

Ta zaslon je bil prevlečen s posebno snovjo, ki se je začela svetiti, ko so vanj zadeli delci alfa. Prostor med plastjo zlate folije in zaslonom je bil napolnjen z vakuumom, da se alfa delci ne bi razpršili v zrak. Takšna naprava je raziskovalcem omogočila opazovanje sipanja delcev pod kotom približno 150°.

Če folija ni bila uporabljena kot ovira pred snopom delcev alfa, se je na zaslonu oblikoval svetlobni krog scintilacij. A takoj, ko so pred njihov žarek postavili pregrado iz zlate folije, se je slika močno spremenila. Bliski so se pojavljali ne samo zunaj tega kroga, ampak tudi na nasprotni strani folije. Rutherfordov poskus sipanja delcev alfa je pokazal, da je večina delcev prešla skozi folijo brez opaznih sprememb v njihovi poti.

V tem primeru so bili nekateri delci odklonjeni pod precej velikim kotom in so bili celo vrženi nazaj. Na vsakih 10.000 delcev, ki prosto prehajajo skozi plast zlate folije, je bil le eden odklonjen za kot, večji od 10° – izjemoma se je za takšen kot odklonil eden od delcev.

Razlog, zakaj so se delci alfa odbili

Tisto, kar je Rutherfordov poskus podrobno raziskal in dokazal, je struktura atoma. Ta situacija je pokazala, da atom ni neprekinjena tvorba. Večina delcev je prosto prešla skozi folijo debeline enega atoma. In ker je masa alfa delca skoraj 8000-krat večja od mase elektrona, slednji ni mogel bistveno vplivati ​​na trajektorijo alfa delca. To bi lahko naredilo le atomsko jedro - telo majhne velikosti, ki ima skoraj vso maso in ves električni naboj atoma. Takrat je to postal pomemben preboj za angleškega fizika. Rutherfordova izkušnja velja za enega najpomembnejših korakov v razvoju znanosti o notranji strukturi atoma.

Druga odkritja v procesu preučevanja atoma

Te študije so zagotovile neposredne dokaze, da se pozitivni naboj atoma nahaja znotraj njegovega jedra. To območje zavzema zelo malo prostora v primerjavi s celotnimi dimenzijami. V tako majhnem volumnu se je izkazalo, da je sipanje alfa delcev zelo malo verjetno. In tisti delci, ki so šli blizu območja atomskega jedra, so doživeli močna odstopanja od poti, ker so bile odbojne sile med alfa delcem in atomskim jedrom zelo močne. Rutherfordov poskus sipanja delcev alfa je dokazal verjetnost, da delci alfa zadenejo neposredno jedro. Resda je bila verjetnost zelo majhna, a vseeno ne ničelna.

To ni bilo edino dejstvo, ki ga je dokazala Rutherfordova izkušnja. Strukturo atoma so na kratko preučevali njegovi sodelavci, ki so prišli do številnih drugih pomembnih odkritij. Razen učenja, da so delci alfa hitro premikajoča se jedra helija.

Znanstveniku je uspelo opisati strukturo atoma, v katerem jedro zavzema majhen del celotne prostornine. Njegovi poskusi so dokazali, da je skoraj ves naboj atoma skoncentriran v njegovem jedru. V tem primeru pride do primerov odklona alfa delcev in primerov njihovega trka z jedrom.

Rutherfordovi poskusi: jedrski model atoma

Leta 1911 je Rutherford po številnih študijah predlagal model strukture atoma, ki ga je imenoval planetarni. Po tem modelu je znotraj atoma jedro, ki vsebuje skoraj celotno maso delca. Elektroni se gibljejo okoli jedra na podoben način, kot se planeti gibljejo okoli Sonca. Iz njihove kombinacije nastane tako imenovani elektronski oblak. Atom ima nevtralen naboj, kot je pokazal Rutherfordov poskus.

Struktura atoma je kasneje postala zanimiva za znanstvenika po imenu Niels Bohr. On je bil tisti, ki je dokončal Rutherfordov nauk, kajti pred Bohrom je planetarni model atoma začel naleteti na težave pri razlagi. Ker se elektron giblje okoli jedra po določeni orbiti s pospeškom, mora prej ali slej pasti na jedro atoma. Vendar je Niels Bohr uspel dokazati, da znotraj atoma zakoni klasične mehanike ne veljajo več.

Klasične poskuse o preučevanju strukture atoma je izvedel sir Ernest Rutherford leta 1911. Rutherford je izvajal poskuse za preučevanje sipanja delcev alfa na tankih listih kovinske folije. Vpliv na atome je bil izveden z obstreljevanjem s snopom masivnih delcev. Eksperimentalni diagram je prikazan na sl. 1.

Tanka zlata folija F (debelina folije je bila približno 10 -7 m, na njej je bilo nameščenih približno 400 atomov) je bila nameščena znotraj sferičnega zaslona E. Skozi luknjo v zaslonu je žarek hitrih delcev alfa, ki jih oddaja radioaktivni zdravilo v svinčenem vsebniku je padlo pravokotno na ploščo R. Alfa delci so popolnoma ioniziran atom helija z maso, ki je enaka 4,0015 amu. in naboj enak + 2e

(e je vrednost osnovnega električnega naboja). Hitrost alfa delca je bila reda velikosti 10 7 m/s, energija 4,05 MeV. Ko je debelina folije majhna, je trk alfa delcev skoraj enkraten, tj. vsak delec trči samo z enim atomom in spremeni smer svojega leta.

Notranje stene zaslona so bile prevlečene s fosforjem, snovjo, v kateri so na mestu, kjer zadenejo alfa delci, nastajali bliski. To je omogočilo registracijo alfa delcev z napravo M, razpršenih po atomih pod različnimi koti θ od prvotne smeri. Poskusi o sipanju delcev alfa so omogočili ugotovitev naslednjih vzorcev.

1. Velika večina alfa delcev prehaja skozi folijo skoraj prosto: ne odklonijo se in ne izgubijo energije.

2. Le majhen del delcev (≈ 0,01%, to je ena desettisočinka) se je obrnil nazaj, to je spremenil smer gibanja za kot, večji od 90 stopinj.

Rezultate Rutherfordovih poskusov je mogoče razložiti na podlagi predpostavke, da sta ves pozitivni naboj in skoraj celotna masa atoma koncentrirana v majhnem območju atoma - jedru, katerega dimenzije so približno 10 -14 m Negativno. nabiti elektroni se gibljejo okoli jedra v ogromnem (v primerjavi z jedrom) območju, katerega velikost je približno 10 -10 m.

Ta predpostavka je osnova jedrski model atoma, ki ga imenujemo tudi planetarni. Število elektronov v atomu je enako atomskemu številu elementa v periodnem sistemu Mendelejeva. Poleg tega je bilo dokazano, da za sile, ki povezujejo elektrone z jedrom, velja Coulombov zakon.

Jedrski model pa je v nasprotju z zakoni klasične elektrodinamike. Pravzaprav, če elektron miruje v atomu, mora pasti na jedro pod vplivom Coulombove sile privlačnosti. Če elektron kroži okoli jedra, bi moral oddajati elektromagnetno polje. Hkrati izgubi svojo energijo s sevanjem, hitrost gibanja se zmanjša in elektron mora na koncu pasti na jedro. Emisijski spektri atomov naj bodo v tem primeru zvezni, življenjska doba atoma pa ne sme presegati 10 -7 s. Pravzaprav so atomi stabilni in emisijski spektri atomov so diskretni.