Model atomu Rutherforda cz. II

Chadwick wykazał, że można obliczyć wielkość ładunku jądra atomowego metalu, badając przenikanie cząstek u przez dostatecznie cienkie blaszki. Promienie a ulegają przy tym pewnemu rozproszeniu, którego kąt zależny jest od rodzaju metalu. Poszczególne cząstki zostają niekiedy ugięte od swego pierwotnego kierunku pod kątem większym nawet od 90°, tak iż wywołują scyntylację na ekranie z siarczku cynkowego, ustawionym po tej samej stronie blaszki badanej co i źródło promieniowania. Z punktu widzenia modelu atomu Rutherforda kąt rozproszenia równoległej wiązki promieni u powinien być dla danej grubości blaszki tym większy, im wyższa jest liczba atomowa metalu.

Wobec odpychających sił elektrostatycznych, działających pomiędzy cząstką a a jądrem atomowym w myśl prawa Coulomba, cząstka u zostaje odchylona od swego pierwotnego kierunku wówczas tylko, gdy droga jej wypada w pobliżu jądra (rys. 35). W jednakowych odległościach siła odpychająca, a więc i kąt ugięcia, są tym większe, im większy jest ładunek jądra, tj. im większa jest liczba atomowa metalu. Opierając się na podobnym rozumowaniu Chadwick (1920) obliczył na podstawie wyników odpowiednich doświadczeń następujące liczby atomowe dla niektórych metali: Cu — 29,3 Ag — 47,3 Pt — 77,4. Ustalone obecnie wartości liczb atomowych dla tych pierwiastków wynoszą odpowiednio 29, 47, 78,

Przez oderwanie od obojętnego atomu jednego lub kilku elektronów przewagę zyskuje ładunek jądra i powstaje jon dodatni. Przeciwnie, utworzenie jonu ujemnego polega na przyłączeniu elektronów „nadliczbowych”. Jonizacja dodatnia atomu przez oderwanie elektronów z jego sfery zewnętrznej wymaga zastosowania pewnej energii, której miarę stanowi potencjał jonizacyjny. Potencjał ten jest coraz wyższy z każdym dalszym elektronem. Rzecz oczywista jednak, że przez zastosowanie największych nawet napięć atom nie może tracić więcej elektronów, niż ich w ogóle posiada. Doświadczenia nad jonizacją kilku pierwiastków o najmniejszych liczbach atomowych (do 10) pozwalają wyznaczyć te liczby przez ustalenie ich maksymalnego stopnia jonizacji. Zastosowaniu tej metody do określenia liczb atomowych dalszych pierwiastków stoją na przeszkodzie trudności związane z wytwarzaniem dostatecznie wysokich napięć dla uzyskania maksymalnego stopnia jonizacji.