Question

В чём состоит   противоречие   планетарной   модели   атомов  по Резерфорду?

Answer 1

В планетарной модели атома Резерфорда электроны движутся по круговым орбитам (точнее по криволинейным замкнутым траекториям) с ускорением, так как направление скорости их движения изменяется от точки к точке траектории. Согласно электромагнитно и теории любые ускоренно движущиеся электрические заряды (в том числе и электроны) излучают электромагнитные волны. За счёт излучения энергия электронов уменьшается. Теряя энергию, электроны приближаются к ядру, их частота вращения увеличивается. Следовательно, увеличивается частота испускаемых электронами электромагнитных волн. При этом атомы должны прекратить своё существование, так как электроны, потеряв энергию, должны упасть на ядро. Но в действительности атомы устойчивы. Кроме того, спектр атома должен содержать всевозможные частоты, т. е. атом должен давать излучение с непрерывным спектром частот. Однако и этот результат находится в резком противоречии с опытом.

Answer 2

Модель Резерфорда напоминает Солнечную систему. В её центре находится положительно заряженное ядро. А вокруг него под воздействием электрических сил непрерывно вращаются отрицательно заряженные электроны, как планеты вокруг Солнца. Так как атом в целом нейтрален, то положительный заряд ядра равен сумме зарядов электронов.
Но с точки зрения классической физики эта модель имеет противоречия. Дело в том, что, согласно законам электродинамики, вращаясь, электроны должны непрерывно и быстро излучать энергию. А раз так, то их энергия также должна быстро уменьшаться, а со временем и вообще закончиться. И тогда электроны просто должны были упасть на ядро. Такой атом мог бы просуществовать очень короткое время. Кроме того, по мере приближения электрона к ядру частота излучения менялась бы, а спектр излучения был бы непрерывным. В действительности же этого не происходит. Все электроны продолжают вращаться.  И спектры атомов на самом деле линейчатые, так как атомы разных веществ излучают свет определённой частоты. Следовательно, законы классической физики здесь не действуют.