Selepas kenalan itu Model atom Thomson, yang menganggap elektron berada dalam medium bermuatan positif, model yang lebih maju yang dikenali sebagai Model atom Rutherford. Saintis yang bertanggungjawab dalam kemajuan sains baru ini ialah Ernest Rutherford. Dia dilahirkan pada 20 Ogos 1871 dan meninggal pada 19 Oktober 1937. Semasa hidupnya, dia banyak memberi sumbangan kepada kimia dan dunia sains pada umumnya.
Oleh itu, kami akan mendedikasikan artikel ini untuk memberitahu anda semua yang perlu anda ketahui mengenai model atom Rutherford.
Eksperimen Daun Emas
Model thomson lama mengatakan bahawa elektron berada dalam medium bermuatan positif. Pada tahun 1909, Ernest Rutherford, ditemani oleh dua orang pembantu bernama Geiger dan Marsden, melakukan kajian yang dikenali sebagai eksperimen Daun Emas di mana mereka dapat mengesahkan bahawa "Puding kismis" Thomson yang biasa digunakan adalah salah. Dan adakah eksperimen baru ini dapat menunjukkan bahawa atom mempunyai struktur dengan muatan positif yang kuat. Percubaan ini atau dapat membantu mengembalikan beberapa kesimpulan yang akhirnya disajikan sebagai model atom Rutherford pada tahun 1911.
Eksperimen yang dikenali sebagai Leaf of Gold tidak unik tetapi mereka dijalankan antara tahun 1909 dan 1913. Untuk ini, mereka menggunakan makmal fizik University of Manchester. Eksperimen ini sangat penting kerana kesimpulan baru dapat dibuat dari hasilnya, yang menghasilkan model atom revolusioner.
Eksperimen ini terdiri daripada yang berikut: kepingan emas nipis setebal 100nm harus dihujani dengan sebilangan besar zarah alfa. Zarah alfa ini adalah dan ion. Artinya, atom yang tidak mempunyai elektron, jadi mereka hanya mempunyai proton dan neutron. Dengan mempunyai neutron dan proton, jumlah cas atom adalah positif. Eksperimen ini terutamanya mempunyai objektif untuk membuktikan sama ada model Thomson betul. Sekiranya model ini betul, zarah alfa terpaksa melalui atom emas dalam garis lurus.
Untuk mengkaji pesongan yang disebabkan oleh zarah alfa, penapis zink sulfida pendarfluor harus diletakkan di sekitar kerajang emas halus. Hasil percubaan ini adalah bahawa diperhatikan bahawa beberapa zarah dapat melewati atom emas lembaran dalam garis lurus. Walau bagaimanapun, sebilangan zarah alfa ini dibelokkan dalam arah rawak.
Kesimpulan eksperimen Daun Emas
Mengingat kenyataan ini, tidak mustahil untuk mengesahkan apa yang dipertimbangkan model atom sebelumnya. Dan model atom ini menunjukkan bahawa muatan positif diedarkan secara seragam di atom dan ini akan memudahkan untuk menyeberanginya kerana casnya tidak akan begitu kuat pada titik tertentu.
Hasil percubaan Daun Emas ini sama sekali tidak dijangka. Ini membuat Rutherford berfikir bahawa atom mempunyai pusat dengan muatan positif yang kuat yang dibuat ketika zarah alfa cuba melepasinya ditolak oleh struktur pusat. Untuk mendapatkan sumber yang lebih dipercayai, zarah-zarah itu dipertimbangkan dalam jumlah yang dipantulkan dan yang tidak. Berkat pemilihan zarah ini, dapat menentukan ukuran nukleus berbanding dengan orbit elektron yang berada di sekitarnya. Juga dapat disimpulkan bahawa sebahagian besar ruang atom kosong.
Dapat dilihat, beberapa zarah alfa dibelokkan oleh kerajang emas. Sebilangan dari mereka hanya menyimpang pada sudut yang sangat kecil. Ini dapat membuat kesimpulan bahawa cas positif pada atom tidak sama rata. Iaitu, muatan positif terletak pada atom dengan cara yang pekat dalam jumlah ruang yang sangat kecil.
Sangat sedikit zarah alfa terpesong ke belakang. Penyimpangan ini menunjukkan seperti berikut bahawa zarah-zarah mungkin telah pulih. Berkat semua pertimbangan baru ini, model atom Rutherford dapat dibuat dengan idea baru.
Model atom Rutherford
Kami akan mengkaji apakah prinsip model atom Rutherford:
- Zarah yang mempunyai cas positif di dalam atom Mereka disusun dalam jumlah yang sangat kecil jika kita membandingkannya dengan jumlah isipadu atom tersebut.
- Hampir semua jisim yang ada pada atom terdapat dalam isipadu kecil yang disebutkan. Jisim dalam ini dipanggil nukleus.
- Elektron yang mempunyai cas negatif didapati berpusing di sekitar nukleus.
- Elektron berputar pada kelajuan tinggi apabila ia berada di sekeliling nukleus dan ia melakukannya dalam laluan bulat. Trajektori ini dipanggil orbit. Nanti saya akan mereka dikenali sebagai orbital.
- Kedua-dua elektron yang bercas negatif adalah serta nukleus atom dengan cas positif sentiasa disimpan bersama berkat daya tarikan elektrostatik.
Penerimaan dan batasan model atom Rutherford
Seperti yang diharapkan, model baru ini membayangkan panorama atom baru di dunia saintifik. Berkat model atom ini, banyak saintis kemudian dapat mengkaji dan menentukan bilangan elektron yang dimiliki oleh setiap elemen dalam jadual berkala. Selain itu, penemuan baru dapat dibuat yang membantu menjelaskan fungsi atom dengan cara yang paling mudah.
Walau bagaimanapun, model ini juga mempunyai beberapa batasan dan bug. Walaupun ini merupakan kejayaan dalam dunia fizik, mereka bukanlah model yang sempurna atau yang lengkap. Dan adakah itu menurut undang-undang Newton dan aspek penting dari undang-undang Maxwell, model ini tidak dapat menjelaskan perkara-perkara tertentu:
- Dia tidak dapat menjelaskan bagaimana tuduhan negatif dapat bertahan dalam inti. Menurut tibia elektronik, caj positif mesti saling tolak.
- Percanggahan lain adalah terhadap hukum asas elektrodinamik. Sekiranya elektron dengan muatan positif dianggap berputar di sekitar nukleus, mereka harus memancarkan sinaran elektromagnetik. Semasa memancarkan sinaran ini, tenaga yang digunakan untuk elektron runtuh di nukleus. Oleh itu, model atom berlarut tidak dapat menjelaskan kestabilan atom.
Saya harap dengan maklumat ini anda dapat mengetahui lebih lanjut mengenai model atom Rutherford.