نموذج رذرفورد ، وتسمى أيضا نموذج رذرفورد الذري ، ذرة نووية ، أو النموذج الكوكبي للذرة وصف بنية الذرات المقترحة (1911) من قبل الفيزيائي النيوزيلندي المولد إرنست رذرفورد. وصف النموذج الذرة بأنها نواة صغيرة ، كثيفة ، موجبة الشحنة تسمى النواة ، حيث تتركز كل الكتلة تقريبًا ، حولها الضوء ، سلبي الناخبين ، تسمى الإلكترونات ، تدور على مسافة ما ، تشبه إلى حد كبير الكواكب تدور حول الشمس.
تصور نموذج رذرفورد الذري ، الفيزيائي إرنست رذرفورد ، الذرة على أنها نظام شمسي مصغر ، مع إلكترونات تدور حول نواة ضخمة ، وفي الغالب مساحة فارغة ، مع احتلال النواة لجزء صغير جدًا من الذرة. لم يتم اكتشاف النيوترون عندما اقترح رذرفورد نموذجه ، والذي يحتوي على نواة تتكون فقط من البروتونات. Encyclopædia Britannica، Inc.
تحتوي الذرة ، كما وصفها إرنست رذرفورد ، على نواة صغيرة ضخمة تسمى نواة . النواة لها شحنة موجبة. الإلكترونات هي جسيمات ذات شحنة سالبة. تدور الإلكترونات حول النواة. يشغل الفراغ بين النواة والإلكترونات معظم حجم الذرة.
في الثمانينيات ، كان ____ هو نظام التشغيل السائد لأجهزة الكمبيوتر الشخصية.Atom تعرف على أصغر وحدة في المادة ، وهي الذرة. إرنست رذرفورد اقرأ المزيد عن إرنست رذرفورد ، الفيزيائي الذي كشفت تجربته بالرقائق الذهبية عن معلومات أساسية حول بنية الذرات.
تم اصطدام قطعة من رقائق الذهب بجزيئات ألفا ، والتي لها شحنة موجبة. مرت معظم جسيمات ألفا من خلالها. أظهر هذا أن ذرات الذهب كانت في الغالب مساحة فارغة. تم ثني مسارات بعض الجسيمات بزوايا كبيرة. حتى أن البعض ارتد إلى الوراء. الطريقة الوحيدة لحدوث ذلك هي إذا كانت الذرة تحتوي على منطقة صغيرة وثقيلة من الشحنة الموجبة بداخلها.
تشتهر الميتوكوندريا بكل ما يلي باستثناء أنها ليست كذلكجسيم ألفا تعرف على الجسيمات المستخدمة في تجربة رذرفورد للرقائق الذهبية.
تم دحض النموذج السابق للذرة ، نموذج طومسون الذري ، أو نموذج حلوى البرقوق ، حيث كانت الإلكترونات سالبة الشحنة مثل البرقوق في بودنغ الذرة موجب الشحنة. اعتمد نموذج رذرفورد الذري على الفيزياء الكلاسيكية. اعتمد نموذج بوهر الذري ، المعتمد على ميكانيكا الكم ، على نموذج رذرفورد لشرح مدارات الإلكترونات.
كان نموذج رذرفورد الذري صحيحًا من حيث أن الذرة هي في الغالب مساحة فارغة. معظم الكتلة في النواة ، والنواة مشحونة إيجابيا. الإلكترونات سالبة الشحنة بعيدة عن النواة. لكن نموذج رذرفورد الذري استخدم الفيزياء الكلاسيكية وليس ميكانيكا الكم. هذا يعني أن الإلكترون الذي يدور حول النواة سيصدر إشعاعًا كهرومغناطيسيًا. يفقد الإلكترون طاقته ويسقط في النواة. في نموذج بور ، الذي استخدم نظرية الكم ، توجد الإلكترونات فقط في مدارات محددة ويمكنها التنقل بين هذه المدارات.
الإشعاع الكهرومغناطيسي اعرف المزيد عن الإشعاع الكهرومغناطيسي ولماذا شكل مشكلة للنموذج الذري لإرنست رذرفورد. اقرأ الكم عن النظرية المستخدمة في نموذج بوهر لوصف بنية الذرات بشكل أكثر دقة.أظهرت تجربة رقائق الذهب أن الذرة تتكون من نواة صغيرة ، ضخمة ، موجبة الشحنة مع وجود الإلكترونات سالبة الشحنة على مسافة كبيرة من المركز. نيلز بور بناء على نموذج رذرفورد ليصنع نموذجًا خاصًا به. في نموذج بور ، تم شرح مدارات الإلكترونات بواسطة ميكانيكا الكم.
أين يقع القفص الصدرينيلز بور اقرأ المزيد عن الفيزيائي الدنماركي نيلز بور ، أول فيزيائي يطبق نظرية الكم على مشكلة التركيب الذري.
تم افتراض أن النواة صغيرة وكثيفة لتفسير تشتت جسيمات ألفا من الرقيقة ذهب رقائق معدنية ، كما لوحظ في سلسلة من التجارب التي أجراها الطالب الجامعي إرنست مارسدن تحت إشراف رذرفورد والفيزيائي الألماني هانز جيجر في عام 1909. أ المشعة مصدر انبعاث جسيمات ألفا (أي ، جسيمات موجبة الشحنة ، مماثلة لنواة ذرة الهيليوم وكتلة 7000 مرة أكبر من الإلكترونات) كان محاطًا بغطاء واقي قيادة درع. تم تركيز الإشعاع في حزمة ضيقة بعد المرور عبر شق في شاشة رئيسية. تم وضع جزء رفيع من رقائق الذهب أمام الشق ، وشاشة مطلية بكبريتيد الزنك لجعلها الفلورية بمثابة عداد للكشف عن جسيمات ألفا. عندما اصطدم كل جسيم ألفا بالشاشة الفلورية ، أنتج دفقة من الضوء تسمى التلألؤ ، والتي كانت مرئية من خلال مجهر الرؤية المرفق بالجزء الخلفي من الشاشة. كانت الشاشة نفسها قابلة للحركة ، مما سمح لروذرفورد ورفاقه بتحديد ما إذا كانت أي جسيمات ألفا تنحرف عن طريق رقائق الذهب أم لا.
تجربة رذرفورد للرقائق الذهبية في عام 1909 ، أثبت رذرفورد دحض السير ج. نموذج طومسون للذرة كمادة موزعة بشكل موحد. نظرًا لأن عددًا قليلاً جدًا من جسيمات ألفا في شعاعه كانت مبعثرة بزوايا كبيرة بعد اصطدامها برقائق الذهب أثناء مرور معظمها بالكامل ، فقد عرف رذرفورد أن كتلة ذرة الذهب يجب أن تتركز في نواة صغيرة كثيفة. Encyclopædia Britannica، Inc.
مرت معظم جسيمات ألفا مباشرة عبر رقائق الذهب ، مما يعني أن الذرات تتكون في الغالب من مساحة مفتوحة. انحرفت بعض جسيمات ألفا قليلاً ، مما يشير إلى تفاعلات مع جسيمات موجبة الشحنة أخرى داخل الذرة. لا تزال جسيمات ألفا الأخرى مبعثرة بزوايا كبيرة ، بينما ارتد عدد قليل جدًا منها نحو المصدر. (قال رذرفورد الشهير لاحقًا ، لقد كان أمرًا لا يُصدق تقريبًا كما لو أنك أطلقت قذيفة مقاس 15 بوصة على قطعة من المناديل الورقية ثم عادت وضربتك.) فقط جسيم مستهدف إيجابي الشحنة وثقل نسبيًا ، مثل النواة المقترحة ، يمكن أن يفسر هذا النفور القوي. تم اعتبار الإلكترونات السالبة التي توازن الشحنة النووية الموجبة كهربائيًا على أنها تتحرك في مدارات دائرية حول النواة. تم تشبيه القوة الكهروستاتيكية للتجاذب بين الإلكترونات والنواة بقوة الجاذبية بين الكواكب الدوارة والشمس. كانت معظم هذه الذرة الكوكبية عبارة عن مساحة مفتوحة ولم تقدم أي مقاومة لمرور جسيمات ألفا.
حل نموذج رذرفورد محل النموذج الذري لبودنغ البرقوق للفيزيائي الإنجليزي السير ج. طومسون ، حيث تم دمج الإلكترونات في ذرة موجبة الشحنة مثل البرقوق في الحلوى. استنادًا إلى الفيزياء الكلاسيكية بالكامل ، تم استبدال نموذج رذرفورد نفسه في غضون سنوات قليلة بنموذج بوهر الذري ، والذي تضمن بعض نظرية الكم المبكرة.
