המודל האטומי של רתרפורד

בשנת 1911, המדען הניו זילנדי ארנסט רתרפורד הוצג בפני הקהילה המדעית שלה מודל אטומי. המודל של רתרפורד, המכונה גם מודל מערכת השמש, היה השלישי בתולדות האטומיסטיקה (השניים הראשונים היו המודל של דלתון והמודל של תומסון) ונחשב למודל שעורר את כל התפתחות הידע אודות מרכיב החומר, האטום.

בניית ה מודל רתרפורד התחיל ממחקר המאפיינים של צילום רנטגן ופליטות רדיואקטיביות, שבשיאם השימוש בקרינה על חפץ אינרטי, כלומר כזה שאינו מגיב בקלות.

ניסוי שביצע רתרפורד

בניסוי שביצע רתרפורד היה המנגנון והארגון הבאים:

• רכיב א - מדגם של פולוניום (פולט של קרינת אלפא) מונח על גוש עופרת. בבלוק זה היה חור קטן דרכו עברה הקרינה;

• רכיב ב: להב זהב דק מאוד ממוקם מול תיבת העופרת;

• רכיב ג: לוח מתכת מכוסה בחומר פלואורסצנטי (אבץ גופרתי) ממוקם מאחורי, ליד וקצת לפני לוח הזהב.

ייצוג הניסוי שביצע רתרפורד

תוצאות ניסוי רתרפורד

ייצוג התוצאות שנצפו בניסוי רתרפורד

• אזור 1: אזור שקיבל חלק גדול מקרינת האלפא הנפלטת מפולוניום, שהראה כי קרינות אלה חצו את לוחית הזהב מבלי לסבול מסטיות ניכרות;

• אזור 2: כמה אזורים, הממוקמים מאחורי לוחית הזהב, שקיבלו כמות קטנה של קרינת אלפא אך לא היו בכיוון חור יציאה מקרינה בתיבת העופרת, שהראה כי קרינות אלו סבלו מסטייה גדולה לאחר חציית הכביש זהב;

• אזור 3: אזורים הממוקמים מול לוחית הזהב שקיבלו כמות קטנה ביותר של קרינת אלפא, שהראו שחלק מקרינת האלפא התנגש בלוח והוקפץ לאחור.

פרשנויות לתוצאות הניסוי של רתרפורד

• פרשנות לגבי אזור 1: ככל שחלק גדול מקרינת האלפא עברה דרך לוחית הזהב ללא כל הפרעה, המשמעות היא שהאטומים היו חללים ריקים גדולים (אלקטרוספרה), כלומר אזורים שלא היה בהם שום דבר שיכול להשפיע על הקרינה אלפא;

• פרשנות לגבי אזור 2: הכמות הקטנה של קרינת האלפא שעברה סטייה עברה קרוב לאזור חיובי (גרעין) של האטום, ככל הנראה בגודל קטן, אשר קידם את הסטייה.

• פרשנות לגבי אזור 3: מכיוון שכמות קטנה מאוד של קרינת אלפא הוקפצה, פירוש הדבר שהם התנגשו באזור קטן מאוד של האטום שהיה בעל מאפיין חיובי.

מאפייני המודל האטומי של רתרפורד

ייצוג המודל האטומי של רתרפורד

לאחר תצפיות שערך רתרפורד, הוא ניסח את המודל האטומי שלו, בעל המאפיינים הבאים:

א) גרעין (שהושווה לשמש במערכת השמש)

אזור מרכזי באטום שיש בו:

• חלקיקים חיוביים ( פרוטונים);

• נפח נמוך;

• מסה גדולה יותר;

• גדול יותר צְפִיפוּת של האטום.

ב) אלקטרו-כדוריות (שהושוו למסלולים שתוארו על ידי כוכבי הלכת במערכת השמש)

אזורים של האטום שיש להם:

• חללים ריקים עצומים ביניהם;

• חלקיקים בעלי אופי שלילי ( אלקטרונים).

על ידי. דיוגו לופס דיאס

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-atomo-rutherford.htm