часть атома является пустым пространством?
Первоначально представление об атоме было весьма простым. По мнению античных ученых, все вещества состоят из четырех элементов, а именно - земли, воздуха, воды и огня. Однако с развитием науки это представление существенно изменилось, и в начале XX века ученые открыли, что атом состоит не из четырех элементов, а из крайне малых частиц, названных электронами, и ядра, которые в свою очередь состоят из частиц нейтронов и протонов. Однако, чтобы понять, почему большая часть атома является пустым пространством, необходимо рассмотреть основные принципы опыта Резерфорда.
Опыт Резерфорда производился с помощью тонко настроенного устройства, состоявшего из закрытого лабораторного пространства, где создавалась электромагнитная подушка, их которой выходила длинная трубка из тонкой фольги золота. С помощью трубки в пространство электромагнитной подушки были подаваемы атомы золота. Между подушкой и фольгой был выстроен экран, на котором можно было наблюдать рассеянные частицы.
С помощью опыта Резерфорда ученые пришли к выводу, что большая часть атома является пустым пространством. В ходе эксперимента, большинство атомов проходили сквозь фольгу золота без каких-либо изменений в своей структуре. Однако в некоторых случаях наблюдались изменения в траектории переданных электронов и протонов, которые проходили частично или полностью сквозь ядро атома золота. Это было связано с делением ядер на составляющие, из-за чего были произведены электроны и протоны, которые детекторы на экране - отражали.
Таким образом, результаты опыта Резерфорда свидетельствуют о том, что большая часть атома является пустым пространством, и что электроны и протоны находятся вокруг ядер на определенном расстоянии. Внутри ядра находятся протоны и нейтроны, соединенные друг с другом. Но между ядром атома и электронами находится крайне малая часть узкой области, где находятся электроны.
Следует отметить, что большая часть объема атома занята областью вокруг ядра, называемой электронным облаком. Эта область занимает около 99,9% всего объема атома, при этом ее масса весьма незначительна. Электронное облако представляет собой область,где находятся электроны либо их вероятностные области. Таким образом, вся масса и объем атома сосредоточены в его ядре.
Также стоит отметить, что одно из свойств электронов является их характеристика, называемая волновой длиной. Для электронов эта длина достаточно мала, приблизительно равна 10^{-10} метров. Это позволяет электронам свободно перемещаться вокруг ядра, даже если на пути их движения находится другой электрон. Таким образом, внутри атома есть области, где находятся электроны, но они не занимают всего объема, и оставляют пустое пространство между собой и с ядром.
Важно отметить, что наличие пустого пространства в атомах не означает, что атомы не имеют структуры или сильно разрежены. На самом деле, атомы являются крайне уплотненными структурами, состоящими из огромного числа частиц, которые находятся в постоянном движении. Кроме того, пустое пространство в атомах важно для понимания механизмов взаимодействия между атомами и другими веществами, так как это позволяет электронам проходить через одну электронную оболочку в другую.
В заключение, можно сказать, что опыт Резерфорда помог ученым лучше понять сущность атома и его структуры. Большая часть атома действительно является пустым пространством, но это не означает, что атом не имеет структуры или состоит из отдельных элементов. Напротив, атомы представляют собой крайне сложные системы, состоящие из многих частиц, и понимание их структуры и свойств является ключом к пониманию многих процессов в мире вокруг нас.