Rutherford'un atom modelinin ne olduğunu ve ana varsayımlarını açıklıyoruz. Ayrıca, Rutherford'un deneyi nasıldı.
Rutherford'un atom modeli nedir?
Rutherford'un atom modeli, adından da anlaşılacağı gibi, evreni açıklamak için önerilen modellerden biriydi. yapı iç atom. 1911'de İngiliz kimyager ve fizikçi Ernest Rutherford, çalışmalarının sonuçlarına dayanarak bu modeli önerdi. deneme altın yaprak ile.
Bu model, Dalton atom modeli ve Thompson atom modeli gibi önceki modellerden bir kopuş ve şu anda kabul edilen modele göre bir ileri adım teşkil etti.
onun içinde atom modeliRutherford, atomların en yüksek yüzdesinin bulunduğu bir merkezi çekirdeğe sahip olduğunu öne sürdü. kitle. Ayrıca, bu teoriye göre, bu çekirdek pozitif bir elektrik yüküne sahiptir ve zıt yüklü ve daha küçük boyutlu parçacıklar (elektronlar) tarafından yörüngede dolanır.
Düşüncelerine göre, atom bir Güneş Sistemi gezegenlerin etrafında yaptığı gibi, daha ağır bir atom çekirdeğinin yörüngesinde dönen elektronların Güneş.
Rutherford'un atom modeli aşağıdaki üç önermede özetlenebilir:
- Atom kütlesinin çoğu, daha büyük ve daha büyük olan çekirdekte yoğunlaşmıştır. ağırlık geri kalanından daha parçacıklarve pozitif bir elektrik yüküne sahiptir.
- Çekirdeğin çevresinde ve ondan çok uzaklarda elektronlar, negatif bir elektrik yüküyle, dairesel yollarda yörüngede.
- Sonuç olarak bir atomun pozitif ve negatif elektrik yüklerinin toplamı sıfır vermelidir, yani atomun elektriksel olarak nötr olması için eşit olmalıdır.
Rutherford atom için bu yapıyı önermekle kalmamış, onun boyutunu da hesaplamış ve onu çekirdeğin boyutuyla karşılaştırmış ve şu sonuca varmıştır: çözüm atomun bileşiminin iyi bir bölümünün boş uzay olduğunu.
Öte yandan bu model, teknolojinin ilerlemesiyle çözülebilecek bazı sınırlamalara sahiptir. bilgi ve teknoloji:
- Atom çekirdeğinde bir dizi pozitif yükün bir arada tutulmasının nasıl mümkün olduğu açıklanamaz, çünkü hepsi aynı işaretin yükleri olduğundan, birbirlerini itmeleri gerekir.
- Atomun kararlılığı açıklanamadı, çünkü pozitif çekirdeğin etrafında dönen negatif yüklü elektronlar düşünüldüğünde, bir noktada bu elektronların kaybetmesi gerekiyordu. Enerji ve çekirdeğe doğru çöker.
Rutherford'un atom modeli kısa bir süre için yürürlükteydi ve yerini 1913'te Danimarkalı fizikçi Niels Bohr tarafından önerilen, bazı sınırlamaların çözüldüğü ve 1905'te Albert Einstein tarafından geliştirilen teorik önerilerin dahil edildiği atom modeli aldı.
Rutherford'un deneyi
Rutherford'un deneysel yöntemi, laboratuvarda helyum çekirdekleri (pozitif yüklü alfa parçacıkları) ile bombardımana tutulacak birkaç ince altın tabakasıyla başladı, böylece altından geçerken parçacık ışınının sapma açılarını ölçtü.
Bazen 90°'ye varan sapmalara ulaşan bu davranış, Thompson'ın önerdiği ve o dönemde geçerli olan atom modeliyle uyuşmadı.
Thompson'ın modeli, atomun içinde negatif yüklü elektronların gömülü olduğu pozitif bir küre olduğunu öne sürüyor. Bu nedenle model kuru üzümlü bir pudingi andırıyor: puding atom ve kuru üzüm elektronlar olacaktı.
Öte yandan, Rutherford'un modeli, atomun çekirdekte yoğunlaşmış pozitif yüke sahip olduğunu ve elektronların onun etrafında yörüngede döndüğünü belirtir. Atom Thompson tarafından önerilen yapıya sahip olsaydı, alfa (pozitif) parçacıkları altın folyodan geçerken yörüngelerini takip etmeli veya çok az sapma göstermelidir. Bununla birlikte, bu parçacıkların 90 ve 180 ° 'ye kadar sapmalarının görülmesi, atomun aslında pozitif yükün merkezinde yoğunlaştığını (Rutherford tarafından önerildiği gibi) ve bir küre içinde dağıtılmadığını gösterdi. ( Thompson tarafından önerildiği gibi).