## 5. Ernest Rutherford

### 5.1 Ernest Rutherford 1871- 1937

Korte levensloop
In encyclopedieën en op Internet is veel informatie te vinden over Ernest Rutherford. Beneden zijn een paar geschikte sites aangegeven. Door deze eerst te bestuderen voorkom je hopelijk dat je verdwaalt in de vele bronnen.

Het verhaal hieronder noemt de hoofdzaken.
In 1871 wordt Ernest Rutherford geboren in Nieuw Zeeland, destijds onderdeel van het Britse rijk. Verder weg van het wetenschappelijke centrum van de wereld ( toen nog West Europa, Londen, Parijs, Berlijn) kun je niet beginnen. Uit een boerengezin als 4e van 12 kinderen. Zijn ouders zagen veel nut in een goede schoolopleiding. Ernest was een goede leerling en ging naar de universiteit. In 1894 kon hij dankzij een beurs naar Engeland om aan de universiteit van Cambridge onder leiding van J.J. Thomson (de man van het elektron) onderzoek te gaan doen.

Hij stond toen al bekend als zeer vindingrijk en in staat geheel nieuwe ideeën te ontwikkelen. Zelf vond hij dat het er vooral om ging om zaken zo eenvoudig mogelijk voor te stellen.

In 1998 werd hij professor in Montreal in Canada (ook onderdeel van het Britse rijk).

Daar kwam hij in 1903 tot de conclusie dat de radioactiviteit die Becquerel en de Curies ontdekt en onderzocht hadden, bestond uit verschillende soorten straling én dat de alfastraling en bètastraling afkomstig waren uit atomen die “kapot gingen”, atomen waar stukken van afbraken. Daarbij ontstonden nieuwe atomen, dus ook nieuwe elementen. Atomen waren dus niet onverwoestbaar en dus ook elementen konden veranderen. Al op 37 jarige leeftijd kreeg hij voor deze ontdekking de Nobelprijs. Een jaar eerder in 1907 was Rutherford teruggekeerd naar Engeland als professor aan de universiteit van Manchester.

Rutherford is vooral beroemd geworden voor zijn tweede grote ontdekking,

de bouw van het atoom. Daarvoor heeft hij nooit de Nobelprijs gekregen. Het beroemde experiment heeft hijzelf niet gedaan, het was een onderzoekje dat hij verzon om een beginnende onderzoeker (Marsden) te laten oefenen. Rutherford was wel degene die de verklaring voor de verrassende uitkomsten bedacht: atomen zijn geen “krentenbollen” maar bevatten een heel kleine compacte positief geladen kern.

In 1917 lukt het Rutherford als eerste om nieuwe atomen te maken. Door stikstofatomen te beschieten met alfa deeltjes ontstonden zuurstofatomen. Daarbij wordt ook duidelijk dat waterstofkernen, de protonen, deel uitmaken van atoomkernen.

Rutherford liet een heel ander soort wetenschap na dan waarmee hij begon.

De vraag is hoe groot zijn aandeel was.

Het moment waarop Rutherford naar Europa kwam, 1894 was bijzonder. Binnen de volgende drie jaar werden Röntgenstraling (Röntgen) en radioactiviteit (Becquerel) ontdekt en werd duidelijk dat het elektron een deeltje was uit het atoom (J.J. Thomson). Er was dus veel werk te doen. Die nieuwe fenomenen moesten begrepen worden. Veel antwoorden komen op het conto van Rutherford.

Van het beslissende experiment staan op internet verschillende animaties/ modelbeschrijvingen. Bij sommige kun je zelf instellingen veranderen, waardoor je beter kunt begrijpen hoe je de afbuiging beïnvloed worden bv. door de lading van de kern.

### 5.2 Filmpjes en aanvullende informatie.

Bestudeer de onderstaande filmpjes,applet en informatie & beantwoord de vragen die hierbij staan.

Discovery of the Nucleus:

Applet over het experiment van Rutherford:

The protons:

### 5.3 Extra bronnen:

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/rutherford/
http://www.shsu.edu/~chm_tgc/sounds/ruther.mov
http://www.waowen.screaming.net/revision/nuclear/rsanim.htm
http://galileoandeinstein.physics.virginia.edu/more_stuff/Applets/rutherford/rutherford.html
http://webphysics.davidson.edu/applets/pqp_preview/contents/pqp_errata/cd_errata_fixes/section4_7.html

http://www-outreach.phy.cam.ac.uk/camphy/nucleus/nucleus_index.htm

(In het Cavendish laboratorium werkten drie van de genomineerden. )

http://www.kennislink.nl/web/show?id=79864&vensterid=811&cat=60360

http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=50

(met animaties )

Meer sites:
http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Radioactivity/Disc-of-Radioactivity.html (Becquerel) (met eerste “foto”)
http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Radioactivity/Disc-Alpha&Beta-Particles.html

Beschrijft hoe Rutherford betastraling kon ontdekken dankzij de zuivere radium die de Curies geproduceerd hadden.
Voor hij de alfastraling kon afbuigen moest hij jarenlang proberen om een voldoende sterke magneet te maken. (1903)

http://www.davidparker.com/janine/twins.html

Hoe Rutherford ontdekt dat alpha deeltjes op stikstofatomen waterstofkernen vrijmaken.

Dat ondersteunde de nummering van de elementen naar de lading van de atoomkernen.
En zorgde voor het vermoeden dat in een kern protonen en elektronen zitten (niet helemaal waar)

http://www.phys.tue.nl/TULO/ICT2001/ (bevat ook het verhaal van de ontdekking van het elektron).