ಪರಿಚಯದ ನಂತರ ಥಾಮ್ಸನ್ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿ, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿತ ಮಾದರಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿ. ವಿಜ್ಞಾನಕ್ಕಾಗಿ ಈ ಹೊಸ ಮುಂಗಡದ ಉಸ್ತುವಾರಿ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಅರ್ನೆಸ್ಟ್ ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್. ಅವರು ಆಗಸ್ಟ್ 20, 1871 ರಂದು ಜನಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಅಕ್ಟೋಬರ್ 19, 1937 ರಂದು ನಿಧನರಾದರು. ಅವರ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಅವರು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿಜ್ಞಾನ ಜಗತ್ತಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೊಡುಗೆಗಳನ್ನು ನೀಡಿದರು.
ಆದ್ದರಿಂದ, ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ನ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿಯ ಬಗ್ಗೆ ನೀವು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾದ ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಹೇಳಲು ನಾವು ಈ ಲೇಖನವನ್ನು ಅರ್ಪಿಸಲಿದ್ದೇವೆ.
ಚಿನ್ನದ ಎಲೆ ಪ್ರಯೋಗ
ಥಾಮ್ಸನ್ನ ಹಳೆಯ ಮಾದರಿಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿವೆ ಎಂದು ಹೇಳಿದೆ. 1909 ರಲ್ಲಿ ಅರ್ನೆಸ್ಟ್ ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ ಗೀಗರ್ ಮತ್ತು ಮಾರ್ಸ್ಡೆನ್ ಎಂಬ ಇಬ್ಬರು ಸಹಾಯಕರೊಂದಿಗೆ ಗೋಲ್ಡ್ ಲೀಫ್ ಪ್ರಯೋಗ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಒಂದು ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ನಡೆಸಿದರು, ಅಲ್ಲಿ ಅವರು ಥಾಮ್ಸನ್ ಅವರ ಪ್ರಸಿದ್ಧ "ಒಣದ್ರಾಕ್ಷಿ ಪುಡಿಂಗ್" ತಪ್ಪಾಗಿತ್ತು. ಮತ್ತು ಈ ಹೊಸ ಪ್ರಯೋಗವು ಪರಮಾಣು ಬಲವಾದ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದೊಂದಿಗೆ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಈ ಪ್ರಯೋಗ ಅಥವಾ ಕೆಲವು ತೀರ್ಮಾನಗಳನ್ನು ಪುನಃ ಸ್ಥಾಪಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಅದು 1911 ರಲ್ಲಿ ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ನ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿಯಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿತು.
ಲೀಫ್ ಆಫ್ ಗೋಲ್ಡ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಪ್ರಯೋಗವು ವಿಶಿಷ್ಟವಲ್ಲ ಆದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು 1909 ಮತ್ತು 1913 ರ ನಡುವೆ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಇದಕ್ಕಾಗಿ ಅವರು ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದರು ಮ್ಯಾಂಚೆಸ್ಟರ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳು. ಅವುಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ ಹೊಸ ತೀರ್ಮಾನಗಳನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಬಹುದಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಈ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಪಡೆದಿವೆ, ಇದು ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು.
ಈ ಪ್ರಯೋಗವು ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿತ್ತು: 100nm ದಪ್ಪವಿರುವ ತೆಳುವಾದ ಚಿನ್ನದ ಹಾಳೆಯನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಫೋಟಿಸಬೇಕಾಗಿತ್ತು. ಈ ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳು. ಅಂದರೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರದ ಪರಮಾಣುಗಳು, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೊಂದಿದ್ದವು. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದುವ ಮೂಲಕ, ಪರಮಾಣುವಿನ ಒಟ್ಟು ಚಾರ್ಜ್ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಯೋಗವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಥಾಮ್ಸನ್ ಮಾದರಿ ಸರಿಯಾಗಿದೆಯೆ ಎಂದು ದೃ bo ೀಕರಿಸುವ ಉದ್ದೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು. ಈ ಮಾದರಿ ಸರಿಯಾಗಿದ್ದರೆ, ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳು ಚಿನ್ನದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೂಲಕ ನೇರ ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ ಹಾದುಹೋಗಬೇಕಾಗಿತ್ತು.
ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವಿಚಲನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು, ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಸತು ಸಲ್ಫೈಡ್ ಫಿಲ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಉತ್ತಮವಾದ ಚಿನ್ನದ ಹಾಳೆಯ ಸುತ್ತಲೂ ಇಡಬೇಕಾಗಿತ್ತು. ಈ ಪ್ರಯೋಗದ ಫಲಿತಾಂಶವೆಂದರೆ, ಕೆಲವು ಕಣಗಳು ಹಾಳೆಯ ಚಿನ್ನದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೂಲಕ ನೇರ ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ ಹಾದುಹೋಗಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು ಎಂದು ಗಮನಿಸಲಾಯಿತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಕೆಲವು ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳನ್ನು ಯಾದೃಚ್ direction ಿಕ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ತಿರುಗಿಸಲಾಯಿತು.
ಗೋಲ್ಡ್ ಲೀಫ್ ಪ್ರಯೋಗದ ತೀರ್ಮಾನಗಳು
ಈ ಸಂಗತಿಯನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರೆ, ಹಿಂದಿನ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿಗಳು ಪರಿಗಣಿಸಿದ್ದನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಈ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವು ಸಮವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿದವು, ಇದು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಅದರ ಆವೇಶವು ಬಲವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲವಾದ್ದರಿಂದ ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗಲು ಸುಲಭವಾಯಿತು.
ಈ ಗೋಲ್ಡ್ ಲೀಫ್ ಪ್ರಯೋಗದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅನಿರೀಕ್ಷಿತವಾಗಿವೆ. ಇದು ಪರಮಾಣು ಬಲವಾದ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕೇಂದ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ ಯೋಚಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಿತು, ಅದು ಆಲ್ಫಾ ಕಣವಾಗಿದ್ದಾಗ ಮಾಡಿತು ಕೇಂದ್ರ ರಚನೆಯಿಂದ ತಿರಸ್ಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಅದನ್ನು ರವಾನಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿ. ಹೆಚ್ಚು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಮೂಲವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಕಣಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಫಲಿಸಿದ ಮತ್ತು ಇಲ್ಲದಿರುವ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕಣಗಳ ಆಯ್ಕೆಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ಅದರ ಸುತ್ತಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಕಕ್ಷೆಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಗಾತ್ರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಪರಮಾಣುವಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಳವು ಖಾಲಿಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸಹ ತೀರ್ಮಾನಿಸಬಹುದು.
ಕೆಲವು ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳು ಚಿನ್ನದ ಹಾಳೆಯಿಂದ ವಿಚಲಿತವಾಗುವುದನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಬಹಳ ಸಣ್ಣ ಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ವಿಚಲನಗೊಂಡವು. ಇದು ಪರಮಾಣುವಿನಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವು ಏಕರೂಪವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿಲ್ಲ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಿತು. ಅಂದರೆ, ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವು ಪರಮಾಣುವಿನಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿದೆ.
ಕೆಲವೇ ಕೆಲವು ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳು ಹಿಂದಕ್ಕೆ ತಿರುಗಿದವು. ಈ ವಿಚಲನವು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಕಣಗಳು ಮರುಕಳಿಸಬಹುದೆಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಎಲ್ಲಾ ಹೊಸ ಪರಿಗಣನೆಗಳಿಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ನ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿಯನ್ನು ಹೊಸ ಆಲೋಚನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಾಪಿಸಬಹುದು.
ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿ
ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿಯ ತತ್ವಗಳು ಯಾವುವು ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಿದ್ದೇವೆ:
- ಪರಮಾಣುವಿನೊಳಗೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಣಗಳು ನಾವು ಹೇಳಿದ ಪರಮಾಣುವಿನ ಒಟ್ಟು ಪರಿಮಾಣದೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅದನ್ನು ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾದ ಆ ಸಣ್ಣ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ಹೊಂದಿರುವ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಈ ಒಳಗಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಯಿತು.
- ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಶುಲ್ಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಸುತ್ತಲೂ ತಿರುಗುತ್ತಿರುವುದು ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ.
- ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಸುತ್ತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ತಿರುಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿ ಹಾಗೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಪಥಗಳನ್ನು ಕಕ್ಷೆಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ಕಕ್ಷೆಗಳೆಂದು ತಿಳಿದಿದೆ.
- ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುವಿನ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಎರಡೂ ಯಾವಾಗಲೂ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲದಿಂದ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿರುತ್ತವೆ.
ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿಯ ಸ್ವೀಕಾರ ಮತ್ತು ಮಿತಿಗಳು
ನಿರೀಕ್ಷೆಯಂತೆ, ಈ ಹೊಸ ಮಾದರಿಯು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುವಿನ ಬಗ್ಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಹೊಸ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ತೆರೆಯಿತು. ಈ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ನಂತರದ ಅನೇಕ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಂಶವು ಹೊಂದಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಪರಮಾಣು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಸರಳ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ಹೊಸ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳನ್ನು ಮಾಡಲಾಯಿತು.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಮಾದರಿಯು ಕೆಲವು ಮಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂನತೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಿದರೂ, ಅದು ಪರಿಪೂರ್ಣ ಅಥವಾ ಸಂಪೂರ್ಣ ಮಾದರಿಯಾಗಿರಲಿಲ್ಲ. ಮತ್ತು ಅದು ನ್ಯೂಟನ್ರ ಕಾನೂನುಗಳು ಮತ್ತು ಮ್ಯಾಕ್ಸ್ವೆಲ್ನ ಕಾನೂನುಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಈ ಮಾದರಿಯು ಕೆಲವು ವಿಷಯಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ:
- ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನಲ್ಲಿ ಹೇಗೆ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಇರುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅವನಿಗೆ ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ, ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟಿಸಬೇಕು.
- ಮತ್ತೊಂದು ವಿರೋಧಾಭಾಸವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಮೂಲಭೂತ ನಿಯಮಗಳ ಕಡೆಗೆ. ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಸುತ್ತ ಸುತ್ತುತ್ತವೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಿದರೆ, ಅವು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹೊರಸೂಸಬೇಕು. ಈ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವುದರಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗೆ ಕುಸಿಯಲು ಕಾರಣವಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯು ಖರ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಪರಮಾಣು ಮಾದರಿಯು ಪರಮಾಣುವಿನ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.
