परिचित के बाद थॉमसन का परमाणु मॉडल, जो इलेक्ट्रॉनों को एक सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए माध्यम में माना जाता है, एक अधिक उन्नत मॉडल के रूप में जाना जाता है रदरफोर्ड परमाणु मॉडल। विज्ञान के लिए इस नए अग्रिम के प्रभारी वैज्ञानिक अर्नेस्ट रदरफोर्ड थे। उनका जन्म 20 अगस्त, 1871 को हुआ था और 19 अक्टूबर, 1937 को उनका निधन हो गया। अपने जीवन के दौरान उन्होंने रसायन विज्ञान और सामान्य रूप से विज्ञान की दुनिया में महान योगदान दिया।
इसलिए, हम आपको रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल के बारे में सब कुछ जानने के लिए यह लेख समर्पित करने जा रहे हैं।
सोने की पत्ती प्रयोग
पुराने थॉमसन मॉडल ने कहा कि इलेक्ट्रॉन एक सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए माध्यम में थे। 1909 में, अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने गीगर और मार्सडेन नाम के दो सहायकों के साथ, गोल्ड लीफ प्रयोग के रूप में जाना जाने वाला एक अध्ययन किया, जहां वे सत्यापित करने में सक्षम थे कि थॉमसन का प्रसिद्ध "किशमिश का हलवा" गलत था। और यह है कि यह नया प्रयोग यह दिखाने में सक्षम था कि परमाणु की संरचना एक मजबूत सकारात्मक चार्ज के साथ थी। यह प्रयोग 1911 में रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल के रूप में प्रस्तुत किए जाने वाले कुछ निष्कर्षों को फिर से स्थापित करने में मदद कर सकता है।
लीफ ऑफ गोल्ड के रूप में जाना जाने वाला प्रयोग अद्वितीय नहीं था, लेकिन वे 1909 और 1913 के बीच किए गए। इसके लिए उन्होंने उपयोग किया मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के भौतिकी प्रयोगशालाओं। इन प्रयोगों का बहुत महत्व था क्योंकि उनके परिणामों से नए निष्कर्ष स्थापित किए जा सकते थे, जिससे क्रांतिकारी परमाणु मॉडल का जन्म हुआ।
इस प्रयोग में निम्नलिखित शामिल थे: केवल 100nm मोटी सोने की एक पतली शीट पर भारी मात्रा में अल्फा कणों के साथ बमबारी की जानी थी। ये अल्फा कण और आयन थे। अर्थात्, जिन परमाणुओं में इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं, इसलिए उनमें केवल प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते थे। न्यूट्रॉन और प्रोटॉन होने से, परमाणु का कुल चार्ज सकारात्मक था। इस प्रयोग में मुख्य रूप से यह पुष्टि करने का उद्देश्य था कि थॉमसन मॉडल सही था या नहीं। यदि यह मॉडल सही था, अल्फा कणों को एक सीधी रेखा में सोने के परमाणुओं से होकर गुजरना पड़ता था।
अल्फा कणों के कारण होने वाले विक्षेपण का अध्ययन करने के लिए, एक फ़्लोरिक ज़िंक सल्फाइड फ़िल्टर को ठीक सोने की पन्नी के चारों ओर रखा जाना था। इस प्रयोग का परिणाम यह है कि यह देखा गया कि कुछ कण एक सीधी रेखा में चादर के सोने के परमाणुओं से गुजरने में सक्षम थे। हालांकि, इन अल्फा कणों में से कुछ को यादृच्छिक दिशाओं में विक्षेपित किया गया था।
गोल्ड लीफ प्रयोग के निष्कर्ष
इस तथ्य को देखते हुए, यह संभव नहीं था कि पिछले परमाणु मॉडल को माना जाए। और यह है कि इन परमाणु मॉडल ने बताया कि सकारात्मक चार्ज परमाणुओं में समान रूप से वितरित किया गया था और इससे इसे पार करना आसान हो जाएगा क्योंकि इसका चार्ज एक निश्चित बिंदु पर इतना मजबूत नहीं होगा।
इस गोल्ड लीफ प्रयोग के परिणाम पूरी तरह से अप्रत्याशित थे। इससे रदरफोर्ड को लगा कि परमाणु का केंद्र एक धनात्मक धनात्मक आवेश के साथ है जो कि एक अल्फा कण के रूप में बना है इसे केंद्रीय संरचना द्वारा खारिज कर दिया गया है। अधिक विश्वसनीय स्रोत स्थापित करने के लिए, कणों को उन लोगों की मात्रा में माना जाता था जो परिलक्षित होते थे और जो नहीं थे। कणों के इस चयन के लिए धन्यवाद, इलेक्ट्रॉनों की कक्षा की तुलना में नाभिक के आकार को निर्धारित करना संभव था जो इसके आसपास हैं। यह भी निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि एक परमाणु का अधिकांश स्थान खाली है।
यह देखा जा सकता है, सोने की पन्नी द्वारा कुछ अल्फा कणों को विक्षेपित किया गया था। उनमें से कुछ केवल बहुत छोटे कोणों पर विचलित हुए। इससे यह निष्कर्ष निकालने में मदद मिली कि एक परमाणु पर सकारात्मक चार्ज समान रूप से वितरित नहीं किया गया है। यही है, सकारात्मक चार्ज एक परमाणु पर अंतरिक्ष के बहुत कम मात्रा में केंद्रित तरीके से स्थित है।
बहुत कम अल्फा कण वापस चले गए। यह विचलन इंगित करता है कि इस प्रकार कहा जाता है कि कण पुन: उत्पन्न हो सकते हैं। इन सभी नए विचारों के लिए धन्यवाद, रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल को नए विचारों के साथ स्थापित किया जा सकता है।
रदरफोर्ड का परमाणु मॉडल
हम अध्ययन करने जा रहे हैं कि रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल के सिद्धांत क्या हैं:
- कण जो एक परमाणु के अंदर एक सकारात्मक चार्ज होता है यदि हम इसकी तुलना उक्त परमाणु की कुल मात्रा से करते हैं तो वे बहुत कम मात्रा में व्यवस्थित होते हैं।
- लगभग सभी द्रव्यमान जो कि एक परमाणु है, उस छोटी मात्रा में उल्लिखित है। इस आंतरिक द्रव्यमान को नाभिक कहा जाता था।
- जिन इलेक्ट्रॉनों पर नकारात्मक चार्ज होते हैं नाभिक के चारों ओर घूमते हुए पाए जाते हैं।
- इलेक्ट्रॉन नाभिक के आसपास होने पर उच्च गति से घूमते हैं और वे वृत्ताकार पथ में ऐसा करते हैं। इन प्रक्षेपवक्रों को कक्षा कहा जाता था। बाद में मैं कर लूंगा उन्हें ऑर्बिटल्स के रूप में जाना जाता है।
- उन दोनों इलेक्ट्रॉनों को जो नकारात्मक रूप से चार्ज किया गया था और सकारात्मक चार्ज परमाणु के नाभिक को हमेशा इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण बल के लिए एक साथ रखा जाता है।
रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल की स्वीकृति और सीमाएं
जैसा कि अपेक्षित था, इस नए मॉडल ने वैज्ञानिक दुनिया में परमाणु के एक पूरे नए पैनोरमा की कल्पना की। इस परमाणु मॉडल के लिए धन्यवाद, कई बाद के वैज्ञानिक अध्ययन कर सकते हैं और यह निर्धारित कर सकते हैं कि आवर्त सारणी में प्रत्येक तत्व कितने इलेक्ट्रॉनों की संख्या है। इसके अलावा, नई खोजें की जा सकती हैं जो एक परमाणु के कामकाज को सरलतम तरीके से समझाने में मदद करती हैं।
हालाँकि, इस मॉडल की कुछ सीमाएँ और बग भी हैं। यद्यपि यह भौतिकी की दुनिया में एक सफलता थी, वे न तो एक आदर्श थे और न ही एक पूर्ण मॉडल। और वह है न्यूटन के नियमों और मैक्सवेल के कानूनों के एक महत्वपूर्ण पहलू के अनुसार, यह मॉडल कुछ चीजों की व्याख्या नहीं कर सका:
- वह यह नहीं समझा सके कि नाभिक में एक साथ ऋणात्मक आवेश कैसे पकड़ सकते हैं। इलेक्ट्रॉनिक टिबिया के अनुसार, सकारात्मक चार्ज एक दूसरे को पीछे हटाना चाहिए।
- एक और विरोधाभास इलेक्ट्रोडायनामिक्स के मूलभूत कानूनों की ओर था। यदि एक सकारात्मक चार्ज वाले इलेक्ट्रॉनों को नाभिक के चारों ओर घूमने के लिए माना जाता था, तो उन्हें विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उत्सर्जन करना चाहिए। इस विकिरण को उत्सर्जित करते समय, इलेक्ट्रॉनों के नाभिक में पतन के लिए ऊर्जा की खपत होती है। इसलिए, धारीदार परमाणु मॉडल परमाणु की स्थिरता को स्पष्ट नहीं कर सकता है।
मुझे उम्मीद है कि इस जानकारी से आप रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल के बारे में अधिक जान सकते हैं।