ลอร์ดเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด
แบบจำลองรัทเทอร์ฟอร์ด หรือ แบบจำลองอะตอมแบบดาวเคราะห์ (lang-en|Rutherford model) คือแบบจำลองอะตอมที่คิดขึ้นโดยเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด โดยแปลความจากการทดลองของไกเกอร์-มาร์สเดนในปี ค.ศ. 1909 ซึ่งนำไปสู่การวิเคราะห์ปี 1911 ของรัทเทอร์ฟอร์ด ว่า แบบจำลองอะตอมของทอมสันหรือแบบจำลองอะตอมแบบขนมปังลูกเกดของเจ. เจ. ทอมสัน นั้นไม่ถูกต้อง แบบจำลองใหม่ของรัทเทอร์ฟอร์ดสร้างขึ้นจากผลลัพธ์จากการทดลอง มีคุณลักษณะใหม่คือมีประจุที่เกาะกลุ่มกันอย่างหนาแน่นตรงใจกลางภายในพื้นที่ขนาดเล็กมาก ๆ เมื่อเทียบกับส่วนที่เหลือของอะตอม ซึ่งเป็นจุดที่รวมของมวลอะตอมเกือบทั้งหมดเอาไว้ (นั่นคือบริเวณนิวเคลียสอะตอม)
แบบจำลองรัทเทอร์ฟอร์ดยังไม่ได้สร้างทิศทางใหม่ในการอธิบายโครงสร้างอิเล็กตรอนของอะตอม เขาแทบไม่ได้พูดถึงแบบจำลองอะตอมก่อนหน้านี้ที่บอกถึงอิเล็กตรอนวิ่งวนรอบนิวเคลียสในลักษณะเหมือนดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ หรือวงแหวนรอบดาวเคราะห์ (เช่นดาวเสาร์) ความสนใจหลักของรัทเทอร์ฟอร์ดมุ่งไปที่มวลส่วนใหญ่ของอะตอมซึ่งอยู่ในแกนกลางที่เล็กมาก ๆ ทำให้มองเห็นภาพแบบจำลองแบบดาวเคราะห์ได้ชัดเจนกว่าที่เคยเป็นมา เช่น แกนกลางเป็นพื้นที่บรรจุมวลส่วนใหญ่ของอะตอม ในลักษณะเดียวกับที่[ดวงอาทิตย์]เป็นมวลส่วนใหญ่ของระบบสุริยะ ในภายหลังแบบจำลองรัทเทอร์ฟอร์ดได้รับการแบบจำลองของบอร์ปรับแก้ให้ถูกต้องยิ่งขึ้นโดยนีลส์ บอร์
ผลการทดลอง สรุปได้ดังนี้
• จุด X เป็นจุดที่อนุภาคแอลฟาผ่านไปยังฉากในแนวเส้นตรง แสดงว่า ภายในอะตอมน่าจะมีพื้นที่ว่างเป็นจำนวนมาก เพราะ อนุภาคแอลฟาส่วนใหญ่ทะลุผ่านแผนทองคำเป็นแนวเส้นตรง
• จุด Y อนุภาคแอลฟาเบี่ยงเบนเล็กน้อย แสดงว่าภายในอะตอมควรมีอนุภาคบางอย่างรวมกันเป็นกลุ่มก้อนขนาดเล็ก มีมวลมากพอที่ทำให้อนุภาคแอลฟาวิ่งไปเฉียดแล้วเบี่ยงเบน
• จุด Z อนุภาคแอลฟาสะท้อนกลับ แสดงว่าในอะตอมจะมีอนุภาคบางอย่างที่เป็นกลุ่มก้อน มีทวลมากพอที่ทำให้อนุภาคแอลฟาสะท้อนกลับ
การค้นพบนิวตรอน
สาเหตุที่ค้นพบนิวตรอน
1. เนื่อจากมวลของอะตอมต่าง มักเป็น 2 เท่า หรือมากกว่า 2 เท่าของมวลโปรตรอนรวม
รัทเทอร์ฟอร์ดสันนิษฐานว่า น่าจะมีอนุภาคอีกชนิดหนึ่งอยู่ในนิวเคลียส และอนุภาคนี้
ต้องมีมวลใกล้เคียงกันกับมวลของโปรตรอนมาก และต้องเป็นกลางทางไฟฟ้า
รัทเทอร์ฟอร์ดสันนิษฐานว่า น่าจะมีอนุภาคอีกชนิดหนึ่งอยู่ในนิวเคลียส และอนุภาคนี้
ต้องมีมวลใกล้เคียงกันกับมวลของโปรตรอนมาก และต้องเป็นกลางทางไฟฟ้า
2. ทอมสันศึกษาหามวลของอนุภาคบวกของ Ne ปรากฎว่า อนุภาคบวกนี้มีมวล 2 เท่า
ผลการทดลองนี้สนับสนุนว่าจะต้องมีอนุภาคอีกชนิดหนึ่งอยู่ในนิวเคลียส
เชดวิก ได้ยิงอนุภาคแอลฟาไปยัง Be ปรากฎว่าได้อนุภาคชนิดนึ่งออกมา
ซึ่งมีมวลใกล้เคียงกับมวลของโปรตรอนและไม่มีประจุไฟฟ้า เรียกอนุภาคนี้ว่า"นิวตรอน"
ผลการทดลองนี้สนับสนุนว่าจะต้องมีอนุภาคอีกชนิดหนึ่งอยู่ในนิวเคลียส
เชดวิก ได้ยิงอนุภาคแอลฟาไปยัง Be ปรากฎว่าได้อนุภาคชนิดนึ่งออกมา
ซึ่งมีมวลใกล้เคียงกับมวลของโปรตรอนและไม่มีประจุไฟฟ้า เรียกอนุภาคนี้ว่า"นิวตรอน"
สรุปแบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด
อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีโปรตอนรวมกันอยู่ตรงกลาง นิวเคลียสมีขนาดเล็ก แต่มีมวลมากและมีประจุเป็นบวก ส่วนอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุเป็นลบ และมีมวลน้อยมาก จะวิ่งอยู่รอบนิวเคลียสเป็นบริเวณกว้าง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น