ரதர்ஃபோர்ட் அணு மாதிரியின் அம்சங்கள்

என்ன தெரியுமா ரதர்ஃபோர்டின் அணு மாதிரி? தாம்சனின் மாதிரி தவறானது என்றும், நேர்மறை மின்னேற்றம் உள்ள சூழலில் மட்டும் எலக்ட்ரான்கள் காணப்படுவதில்லை என்றும் ஒரு பரிசோதனையின் விளைவாக இருந்தது.

ரதர்ஃபோர்ட் அணு மாதிரி

El ரதர்ஃபோர்ட் அணு மாதிரி, என்ற பெயரையும் பெற்றது கிரக மாதிரி 1911 ஆம் ஆண்டில் உருவாக்கப்பட்டது. தாம்சன் மாதிரியைச் சுற்றி செய்யப்பட்ட ஆய்வுகளிலிருந்து தொடங்கி, எலக்ட்ரான்கள் நேர்மறை மின்னூட்டம் உள்ள சூழலில் உள்ளன என்ற உறுதிப்பாட்டின் அடிப்படையில், ரூதர்ஃபோர்டின் இரண்டு உதவியாளர்கள், கெய்கர் மற்றும் மார்ஸ்டன், 1909 ஆம் ஆண்டில் ஒரு பரிசோதனையை உருவாக்கினர்.

அத்தகைய ஒரு ஆய்வு, அதில் தி ஆர் இன் அணுக் கோட்பாடுஉதர்ஃபோர்ட் தங்கப் படலம் சோதனை என்று பெயரிடப்பட்டது, தாம்சனின் மாதிரி தவறானது என்பதை நிரூபித்தது, ஏனெனில் அணுவில் ஒரு பெரிய நேர்மறை மின்னூட்டப் பகுதியைக் கொண்ட அமைப்பைக் காட்ட முடிந்தது. ரதர்ஃபோர்டால் வடிவமைக்கப்பட்டு இயக்கப்பட்ட இந்த ஆய்வு, 1911 ஆம் ஆண்டில் ரதர்ஃபோர்டின் அணு மாதிரி என்று அழைக்கப்பட்ட முடிவுகளுக்கு வழிவகுத்தது.

தங்க இலை பரிசோதனை

இது 1909 மற்றும் 1913 க்கு இடையில் மான்செஸ்டர் பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியல் ஆய்வகங்களில் எர்னஸ்ட் ரதர்ஃபோர்டின் சீடர்களாக இருந்த ஹான்ஸ் கீகர் மற்றும் எர்னஸ்ட் மார்ஸ்டன் ஆகிய இரு ஆராய்ச்சியாளர்களால் மேற்கொள்ளப்பட்ட பல அனுபவங்களைப் பற்றியது. இந்த சோதனைகளின் பொருத்தம் என்னவென்றால், அவற்றின் விலக்குகள் மற்றும் பரிசீலனைகள் ஒரு புதிய மற்றும் பல்துறை அணு மாதிரியை உருவாக்கியது.

ஆல்பா துகள்கள் கொண்ட 100 nm தடிமன் கொண்ட ஒரு குறுகிய தங்கப் படலத்தை குண்டுவீசுவதில் அனுபவம் உள்ளது. ஆல்பா துகள்கள் அயனிகள், அதாவது எலக்ட்ரான்கள் இல்லாத அணுக்கள், ஏனெனில் அவை புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களை மட்டுமே கொண்டிருந்தன, அதன் விளைவாக நேர்மறை மின்னேற்றம். இதன் காரணமாக, தாம்சனின் அணு மாதிரி உண்மையாக இருந்தால், அயனிகளின் ஆல்பா துகள்கள் நேர்கோட்டில் தங்க அணுக்கள் வழியாக செல்லும்.

ஆல்பா துகள்களால் ஏற்படும் விலகலின் விளைவுகளை ஆய்வு செய்வதற்காக, மெல்லிய தங்கப் படலத்தைச் சுற்றி துத்தநாக சல்பைட்டின் ஃப்ளோரசன்ட் வடிகட்டி வைக்கப்பட்டு, சில துகள்கள் இருந்தபோதிலும், அவை தங்க அணுக்கள் வழியாகச் சென்றதைக் காண முடிந்தது. தங்கம் ஒரு நேர் கோட்டில், மற்றவை சீரற்ற பாதைகளில் விலகுகின்றன.

பரிசோதனையின் முடிவுகள்

இந்த ஆய்வுகளின் விளைவாக, அவர்கள் அணு மாதிரிகளின் முன்னோடிகளை ஒதுக்கி வைத்தனர், இதன் மூலம் நேர்மறை அடையாளத்துடன் கூடிய மின் கட்டணம் அணுக்களில் ஒரே மாதிரியாக விநியோகிக்கப்படுகிறது, மேலும் இது அதை மாற்றுவதை எளிதாக்கியது, ஏனெனில் அதன் மின் கட்டணம் ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டத்தில் அது மிகவும் சக்திவாய்ந்ததாக இருக்கப் போவதில்லை.

சில ஆல்பா துகள்கள் சீரற்ற திசைகளில் திசைதிருப்பப்பட்டதால், இந்த சோதனைகளின் முடிவுகள் எதிர்பாராதவை மற்றும் அணுவில் வலுவான நேர்மறை மின்னேற்றம் கொண்ட ஒரு மையம் இருக்க வேண்டும் என்று ரதர்ஃபோர்ட் நம்புவதற்கு வழிவகுத்தது. மைய அச்சு.

பிரதிபலித்த துகள்களின் கூட்டுத்தொகை மற்றும் இந்த விளைவால் பாதிக்கப்பட்டவற்றை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு, அந்த மைய அச்சின் விட்டத்தை அதன் சுற்றுச்சூழலில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் சுற்றுப்பாதையுடன் ஒப்பிட்டு, பெரும்பாலான முடிவுகளை அடைய முடிந்தது. ஒரு அணுவின் இடம் காலியாக உள்ளது.

இதேபோல், பல ஆல்பா துகள்கள் தங்கப் படலத்தால் மிகக் குறுகிய கோணங்களில் அவற்றின் பாதையில் இருந்து திசைதிருப்பப்பட்டதாகக் காட்டப்பட்டது, மேலும் இந்த காரணத்திற்காக ஒரு அணுவில் நேர்மறை மின் கட்டணம் சமமாக விநியோகிக்கப்படவில்லை என்று முடிவு செய்யப்பட்டது. ஒரு அணுவின் நேர்மறை மின் கட்டணம் மிகக் குறைந்த அளவில் குவிந்துள்ளது.

இறுதியாக, ஒரு சில ஆல்பா துகள்கள் பின்னோக்கித் திசைதிருப்பப்பட்டதால், அதாவது மீள் எழுச்சி நிகழ்வது போல், ஒரு அணுவில் நேர்மறை மின் ஆற்றலுடன் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட இடத்தின் அளவை நிறுவ முடிந்தது. ஒரு அணுவின் மொத்த இடத்துடன் ஒப்பிடும் போது மிகவும் சிறியது.

இந்த தொடர்புடைய கண்டுபிடிப்புகளின் விளைவாக, ரதர்ஃபோர்டின் மனதில் அது வரை அறியப்பட்ட அணு மாதிரி தவறானது என்பது தெளிவாகத் தெரிந்தது, எனவே அவர் பின்வரும் பரிசீலனைகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு புதிய அணு மாதிரியை உருவாக்குவது பற்றி கவலைப்பட்டார்:

ரதர்ஃபோர்டின் அணு மாதிரியின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகள்

அணுவின் அளவோடு ஒப்பிடும்போது நேர்மறை மின்னூட்டம் கொண்ட துகள்கள் மிகச் சிறிய அளவில் காணப்படுகின்றன.

அணுவின் வெகுஜனத்தின் பெரும்பகுதி ஒரு சிறிய மைய இடத்தில் அமைந்துள்ளது. ரதர்ஃபோர்ட் தனது ஆரம்பக் குறிப்புகளில் இதை ஒரு கரு என்று அழைப்பதை நிறுத்திவிட்டார், ஆனால் அவர் 1912 இல் தொடங்கும் சொல்லைப் பயன்படுத்தினார்.

எதிர்மறை மின்னூட்டம் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள், அணுக்கருவைச் சுற்றி வட்டமிடுகின்றன.

எலக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவைச் சுற்றி அதிக வேகத்தில் சுழல்கின்றன மற்றும் சுற்றுப்பாதைகள் என்று அவர் பெயரிட்டார்.

நேர்மறை குறியின் மின்னூட்டம் கொண்ட கருவாக எதிர்மறை அடையாளத்தின் மின் ஆற்றலுடன் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் ஒரு மின்னியல் கவர்ச்சிகரமான விசையால் ஒன்றாக இணைக்கப்படுகின்றன.

 ரதர்ஃபோர்ட் அணு மாதிரியை ஏற்றுக்கொள்வது

ரதர்ஃபோர்டின் அணு மாதிரியானது விஞ்ஞான சமூகத்தின் உடனடி ஒப்புதலைப் பெற்றது மற்றும் பல்வேறு துணை அணுக் துகள்கள் கொண்ட அணுவைப் பார்ப்பதற்கான தொடக்கப் புள்ளியாக இருந்தது. பல ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு ஆராய்ச்சியாளர்கள் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையையும் ஒவ்வொரு தனிமத்தின் அணு எண்ணையும் நிறுவ முடிந்தது.

கலாச்சார ரீதியாக, அடுத்தடுத்த புதிய கண்டுபிடிப்புகள் இருந்தபோதிலும், Rutherford-Bohr கிரக முன்னுதாரண மாதிரி பலரின் நனவில் உள்ளது மற்றும் ஒரு அணு எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை நிரூபிக்க எளிய வழியாக உள்ளது. அவற்றைச் சுற்றி வரும் சுற்றுப்பாதைகள்.

ரதர்ஃபோர்ட் மாதிரியில் வரம்புகள் மற்றும் பிழைகள்

ரதர்ஃபோர்டின் அணு மாதிரியானது இயற்பியலுக்கான விஞ்ஞான முன்னேற்றத்தை ஏற்படுத்திய போதிலும், அது ஒரு நேர்த்தியான அல்லது சரியான மாதிரியாக இல்லை, மேலும், சட்டங்களில் விளக்கப்பட்டுள்ள சட்டங்களின்படி ஐசக் நியூட்டன் வாழ்க்கை வரலாறு அத்தகைய கட்டமைப்பு ஏற்றுக்கொள்ள முடியாத கேள்வி மற்றும் மேக்ஸ்வெல்லின் சட்டங்களின் மிகவும் பொருத்தமான கூறுகளை விளக்கவில்லை. இந்த அர்த்தத்தில், ரதர்ஃபோர்டின் அணு மாதிரியால் இது போன்ற சிக்கல்களை விளக்க முடியவில்லை:

பல நேர்மறை-அடையாள மின் கட்டணங்கள் கருவில் இணைக்கப்பட்டிருப்பதற்கான காரணம். நாம் மின் கோட்பாட்டைப் பின்பற்றினால், நேர்மறை அடையாளத்துடன் கூடிய கட்டணங்கள் ஒன்றையொன்று விரட்ட வேண்டும். ஆனால் நியூக்ளியஸ் என்பது பல புரோட்டான்களின் குழுவின் இடம்.

இந்த அணு மாதிரியின் மற்றொரு முரண்பாடு எலக்ட்ரோடைனமிக்ஸின் அடிப்படை விதிகள் ஆகும், ஏனெனில் எதிர்மறை மின்னூட்டம் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள் கருவைச் சுற்றி சுழல்கின்றன என்பதை நிறுவுவதன் மூலம், மேக்ஸ்வெல்லின் விதிகளின்படி, அவை மின்காந்த கதிர்வீச்சை வெளியிட வேண்டும். அந்த உமிழ்வு ஆற்றலை நுகர வேண்டும் மற்றும் எலக்ட்ரான்களை அணுக்கருவுடன் மோதச் செய்ய வேண்டும். எனவே, அணு ஏன் நிலையானதாக இருந்தது என்பதை அவரால் விளக்க முடியவில்லை.

ரதர்ஃபோர்ட் மாதிரியின் கூடுதல் பரிசீலனைகள்

ரதர்ஃபோர்டின் அணு மாதிரி விரைவில் மாற்றப்பட்டது போர் அணு மாதிரி, முதல் சில சிக்கல்கள் மற்றும் முரண்பாடுகள் தீர்க்கப்பட்டன, அணு மாதிரியின் புதிய கருத்தாக்கம் புரட்சிகரமானது மற்றும் அணு மற்றும் அதன் அறிவியல் பயன்பாடுகள் பற்றிய ஆய்வின் புதிய பார்வையின் தொடக்கமாக அமைந்தது, அதற்காக ரூதர்ஃபோர்ட் கருதப்படுகிறார். அணு இயற்பியலின் தந்தை.

எர்னஸ்ட் ரதர்ஃபோர்ட் யார்?

எர்னஸ்ட் ரூதர்ஃபோர்ட் ஆகஸ்ட் 30, 1871 இல் பிறந்தார், அவர் நியூசிலாந்தைச் சேர்ந்தவர். அவரது தந்தை ஒரு விவசாயி மற்றும் அவரது தாயார் ஒரு பள்ளி ஆசிரியர். அவரது பெற்றோர் பிரிட்டிஷ் குடியேறியவர்கள், அவர்கள் பல ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நியூசிலாந்தில் குடியேறினர்.

அவர் நியூசிலாந்தில் பள்ளி மற்றும் கல்லூரியில் பயின்றார், ஆனால் 1895 இல் இங்கிலாந்தின் கேம்பிரிட்ஜில் அவருக்கு உதவித்தொகை வழங்கப்பட்டது, அங்கு அவர் எலக்ட்ரானைக் கண்டுபிடித்து உங்கள் பெயரைக் கொண்ட அணுவின் மாதிரியை உருவாக்கிய ஜேஜே தாம்சனுடன் நட்பு கொண்டார்.

தாம்சன் வழங்கிய பரிந்துரைக்கு நன்றி, ரதர்ஃபோர்ட் கனடாவில் உள்ள ஒரு பல்கலைக்கழகத்தில் ஒரு நாற்காலியை ஆக்கிரமிக்க வந்தார், அங்கு அவர் கதிரியக்க பொருட்களின் வேதியியலைப் படிக்க முடிந்தது, அதற்காக அவருக்கு 1908 இல் வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.

ரதர்ஃபோர்ட் 1907 இல் ஐக்கிய இராச்சியத்திற்குத் திரும்பினார், மான்செஸ்டர் பல்கலைக்கழகத்திற்குச் சென்றார், அங்கு அவர் அறிவியலுக்கு தனது மிகப்பெரிய பங்களிப்பைச் செய்ய முடிந்தது. 1908 மற்றும் அதற்குப் பிறகு, ரதர்ஃபோர்ட், தனது ஒத்துழைப்பாளர்களின் உதவியுடன், 1911 இல் அணுவின் பல்துறை மாதிரியை உருவாக்க வழிவகுத்த சோதனைகளை மேற்கொள்ள முடிந்தது.

சோனார் மூலம் நீர்மூழ்கிக் கப்பல்களைக் கண்டறிவதில் பங்களித்த போரில் அவர் ஆற்றிய பணிக்காக 1914 ஆம் ஆண்டில் ஆங்கிலேய மகுடத்தின் மாவீரராக நியமிக்கப்பட்டார். ஜேஜே தாம்சன். அவரது வழிகாட்டுதலின் கீழ் அவரது ஒத்துழைப்பாளர்கள் பலர் பல நோபல் பரிசுகளைப் பெற முடிந்தது.

அவரது எண்ணற்ற வெற்றிகளுக்கு நன்றி, 1931 இல் அவர் இறப்பதற்கு சில ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, 1937 இல் நெல்சனின் பரோன் ரதர்ஃபோர்ட் என்று பெயரிடப்பட்டார்.

அறிவியல் பங்களிப்புகள்

ரதர்ஃபோர்ட் பல அறிவியல் பங்களிப்புகளைச் செய்தார், வாயுக்களில் எக்ஸ்-கதிர்கள் மூலம் தனது பணியைத் தொடங்கி, ஜே.ஜே. தாம்சனின் எலக்ட்ரானைக் கண்டுபிடிப்பதற்கு இது அடிப்படையாக அமைந்தது. யுரேனியத்தின் கதிரியக்கத் தன்மை குறித்த அவரது ஆராய்ச்சி, ஆல்பா கதிர்கள் மற்றும் பீட்டா கதிர்கள் என இரண்டு வகையான கதிர்வீச்சுகள் இருப்பதைக் கண்டறிய முடிந்தது. ஆனால் இறுதியில், அவரது மிக வெற்றிகரமான பங்களிப்பு அவரது அணு மாதிரி.