다음은 주요 실험 및 발견의 분석입니다.
1. 러더 포드의 금 포일 실험 (1911) :
* 설정 : 알파 입자 (양으로 하전 된 입자)를 얇은 금 포일 시트에서 발사 하였다.
* 관찰 : 대부분의 알파 입자는 호일을 똑바로 통과했지만, 일부는 큰 각도로 편향되어 일부는 소스를 향해 튀어 나왔습니다.
* 결론 : 이 예상치 못한 산란 패턴은 Rutherford가 원자의 핵 모델을 제안하게했습니다. 그는 원자가 중심에 작고 조밀하며 양으로 하전 된 핵을 가지고 있으며, 음으로 하전 된 전자가 그 주위에 궤도를 돌렸다 고 이론화했다. 이것은 대부분의 알파 입자가 왜 (빈 공간) 통과 한 이유와 일부가 핵 (핵과의 상호 작용)을 통과 한 이유를 설명했습니다.
2. Chadwick의 중성자 발견 (1932) :
* 관찰 : Chadwick은 베릴륨이 알파 입자로 폭격을 당했을 때 중성 입자 인 중성자가 방출되었음을 관찰했습니다.
* 결론 : 중성자의 발견은 원자의 핵이 양성자 (양으로 하전)와 중성자 (중립)를 모두 함유하고 있으며, 이는 원자의 질량의 대부분을 구성한다는 것을 확인했다.
3. 전자에 대한 추가 실험 :
* 관찰 : Millikan Oil Drop Experiment와 같은 전자 실험 , 전자는 양성자 및 중성자에 비해 매우 작은 질량을 가지고 있음을 확인했다.
* 결론 : 이들 실험은 원자 질량의 대부분이 핵 내에 집중되어 있다는 이해를 더욱 확고시켰다.
주목해야 할 중요한 점 :
* 전자 클라우드 모델 : 핵은 원자의 가장 거대한 부분이지만 전자 구름은 빈 공간이 아닙니다. 전자는 확률의 영역에 존재하며, 원자 모델은 단순한 행성 모델을 넘어 진화했습니다.
* 상대성 : 아인슈타인의 상대성 이론의 맥락에서 질량과 에너지는 동일합니다. 따라서, 원자의 질량은 실제로 양성자, 중성자 및 결합 에너지의 질량의 합계이다.
요약하면, 원자의 질량의 대부분이 그 핵에 위치한다는 이해는 일련의 실험과 관찰에 기반하여 원자의 현재 모델에서 절정에 이르렀다.
