Експеримент Гейгера — Марсдена

Експеримент Гейгера-Марсдена — експеримент, в ході якого було доведено існування атомного ядра — позитивно зарядженої серцевини атома, у якій зосереджена майже вся маса і яка займає крихітну, всього одну мільярдну, частку його об'єму. Учасниками цих експериментів були: молодий німецький фізик Ганс Гейгер та зовсім юний студент з Нової Зеландії Ернест Марсден. Експеримент проводився під керівництвом Ернеста Резерфорда.

Передумови експерименту

Серйозну основу дослідження атома заклав Ернест Резерфорд, ще в Канаді він почав здогадуватися, що альфа-частинки можна використовувати для зондування структури атомів, однак зайнявся цим на практиці вже в Манчестері. У Манчестерському університеті працював німецький фізик-експериментатор Йоганес Гейгер, який став основним помічником Резерфорда. У 1909 році він сказав шефові, що старшокурсник Ернест Марсден шукає тему дипломного дослідження. Резерфорд згадав про свій канадський задум і запропонував Марсдену зайнятися відбиттям альфа-частинок від металевих поверхонь.

Експериментальна установка Гейгера-Марсдена

Марсден спроектував експериментальну установку і сам же її виготовив. Це була герметична свинцева камера, всередині якої лежав шматочок радію. Альфа-частинки, які випромінював радій, проходили через вузький отвір у свинцевій пластині, з них утворювався добре колімований пучок, який падав на мішень з найтоншої золотої фольги. Перед початком чергової серії спостережень з камери викачували повітря. У ній був покритий сірчистим цинком пересувний екран, що випромінює під ударами альфа-частинок дуже слабкі спалахи світла. Змінюючи положення екрану, можна було реєструвати частинки, що відбилися від мішені під будь-яким кутом. Спалахи спостерігали через віконце у стінці камери за допомогою 50-кратного мікроскопа.