Het Rutherford atoom stort in elkaar

Er is echter een groot probleem met het model van Rutherford . In tegenstelling tot het model van Thomson kan het niet stabiel zijn. De reden hiervorutherford-atomic-modeor is de volgende.

  • Elektronen bewegen rond het atoom volgens een cirkelvormige beweging en hebben dus een versnelling (verandering van richting van de snelheid).
  • Daardoor verliezen ze volgens de theorie van Maxwell energie onder de vorm van elektromagnetische straling.
  • Vermits de totale energie (potentiele energie + kinetische energie) van een elektron in een waterstofatoom gelijk is aan – k.e²/2r (zie verder) komt het elektron door het uitzenden van straling dichter bij de atoomkern.
  • Na zeer korte tijd (microseconden) is r = 0 en is het elektron op de kern terecht gekomen.
  • Het tempo waarin deze energie wordt uitgestraald is evenredig met het kwadraat van de versnelling van het elektron en de frequentie van de straling is evenredig met de omloopsnelheid van het elektron in het atoom.
  • Hierdoor stijgt de hoeksnelheid van het elektron en tegelijk stijgt ook de frequentie van het uitgestraalde licht op een continue wijze.
  • Intussen straalt het atoom een continu spectrum uit gedurende de korte tijd dat het elektr on naar de kern toe beweegt in de plaats van het waargenomen lijnenspectrum.

Het model van Rutherford wordt enerzijds bevestigd door de experimenten van Geiger en Marsden maar is anderzijds volledig in tegenspraak met de theorie van Maxwell en met de waargenomen lijnenspectra.

Verder lezen