Vraag
In de scheikundeles kregen we uitgelegd hoe atomen er vanbinnen uit zien. Dat weten we dankzij de experimenten van Bohr en Rutherford. Maar hoe vonden die experimenten plaats? Waar zijn huidige atoommodellen precies op gebaseerd?
Antwoord
Niemand heeft ooit gezien hoe een atoom er vanbinnen uit ziet. Dat komt doordat atomen kleiner zijn dan de golflengte van licht. Met elektronenmicroscopen kun je een heel eind inzoomen, maar ook dat heeft beperkingen. Daarom moet men modellen gaan gebruiken om de waarnemingen te kunnen beschrijven.
Rutherford deed experimenten met een heel dunne laag goudfolie. Daar vuurde hij alfadeeltjes op af (die ook vrij kunnen komen bij radioactief verval). Rutherford ontdekte dat de meeste alfadeeltjes recht door de goudfolie heen gingen, maar een klein gedeelte werd afgebogen of teruggekaatst. Hieruit concludeerde hij dat de atomen voor een heel groot gedeelte uit ‘lege ruimte’ bestonden, en maar een kleine, harde kern hadden. In die lege ruimte om de kern heen zweefden de elektronen, in een wolk. Bohr breidde Rutherfords model uit door te stellen dat die elektronen niet zomaar op een willekeurige plek in een wolk zaten maar op bepaalde vaste afstanden, in zogenaamde schillen. Dit werd ondersteund door het licht te meten dat bepaalde atoomsoorten uitzenden als je ze verhit. Bij verhitting voeg je energie toe, waardoor een elektron wordt aangeslagen, zoals dat heet, en naar een hogere schil gaat. Als het terugvalt naar de oorspronkelijke schil zendt het energie uit in de vorm van licht. Afhankelijk van de kleur van dat licht kon Bohr bepalen in welke schillen de elektronen zich bevonden.
Dit artikel is met toestemming overgenomen uit Weet Magazine. De volledige bronvermelding luidt: Heugten, G.J.H.A. van, 2016, Kun je atomen vanbinnen bekijken?, Weet 38: 47.
