تجربة رذرفورد ـ رقاقة الذهب

تجربة رذر فورد لإختبار صلاحية نموذج طومسون الذري

تجربة رذرفورد ـ رقاقة الذهب

رسم تجربة رذرفورد ـ نموذج الذرة ـ اكتشاف النواة ـ رقاقة أو صفحية الذهب

* لقد عهد طومسون لأحد تلامذته وهو العالم (رذر فورد) لاختبار صلاحية نموذجه الذري , فوجد رذرفورد عيوباً لنموذج معلمه طومسون

وقد أجرى العالم  رذرفورد عام (1909م) التجربة التالية ( تجربة رقيقة الذهب ) :

تجربة رذر فورد لاختبار صلاحية نموذج طومسون:

أدوات التجربة: صفيحة أو رقاقة من الذهب سمكها 10^-3 ملم  ،  مصدر يولد جسيمات الفا  , قالب من الرصاص ,   شاشة اسطوانية مطلية بطبقة من كبريتيد الزنك (zns) لماذا ؟ كي تومض عند سقوط جسيمات ألفا عليها .  

خطوات التجربة:

قام العالم رذ فورد بإسقاط جسيمات ألفا ذات الطاقة العالية (والتي هي من مصدر مشع كالراديوم الموضوع في قالب من الرصاص)

الشكل 11: تجربة رقاقة الذهب

أسقط جسيمات ألفا على صفيحة الذهب فنفذت من خلال الصفيحة وسقطت على الشاشة محدثة وميض . كما فيالشكلين (11 ، 12) 

وفي إطار نموذج طومسون الذري الذي يفترض أن الكتلة والشحنة للذرات تتوزع بشكل منتظم داخل الذرة , فإنه من المتوقع أن :

*ـ  تعاني جسيمات ألفا انحرافاً لا يمكن أن يتجاوز0.025 من الدرجة إذا كان  ناتجاً

*ـ  تعاني جسيمات ألفا انحرافاً مقداره حوالي 0.01 من الدرجة إذا كان هذا الانحراف ناتجاً عن قوى التصادم بين جسيمات ألفا الموجبة والإلكترونات السالبة (علل) لأن جسيمات ألفا أكبر من الإلكترونات .

عن قوى التنافر الكهربائي بين شحنات ألفا الموجبة والشحنة الموجبة للذرة .

ولكن التجربة دلت على النتائج التالية :

*ـ معظم جسيمات ألفا تجتاز صفيحة الذهب دون أن تقابل أي مانع في طريقها.

*ـ إن عدداً قليلاً من جسيمات ألفا ، حوالي جسيمة واحدة من بين  (8000) جسيمة هي التي تتشتت ضمن زوايا أكبر من ⁰90 وقد تصل إلى ⁰180 (أي ترتد على نفسها)

س : المصدر المشع المستخدم في تجربة رذرفورد هو ................. ويوضع في قالب من ................        وزراي ( 2011ـ2012م)

س : علل : يوضع مصدر توليد جسيمات ألفا (الراديوم ) داخل قالب من الرصاص.

جـ : لأن كثافة الرصاص عالية فيمتص جسيمات ألفا وبالتالي يمنع نفاذها من خلاله باتجاه العاملين.

 ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

من خلال النتائج التي توصل إليها رذر فورد في تجربته السابقة ، استنتج رذرفورد بأن :

1ـ الشحنة الموجبة للذرة ومعظم كتلتها تتركز داخل حيز صغر جداً في مركز الذرة سماه النواة وهذا الفرض يفسر سبب ارتداد عدد قليل من جسيمات ألفا.

2ـ معظم حجم الذرة المحيط بالنواة فراغ و هذا يفسر لماذا معظم جسيمات ألفا الساقطة على رقيقة الذهب تجتازها دون أن تعاني  أي انحراف.

3ـ الإلكترونات ذات الشحنة السالبة تتوزع حول النواة في مدارات حيث أن الذرة متعادلة كهربائياً.

س : كيف استدل راذرفورد على أن معظم حجم الذرة فراغ ؟    وزاري ( 2012 /2013 م)

 ومن خلال الاستنتاجات التي توصل إليها رذرفورد فإنه في عام 1909م وضع تصوراً لنموذج ذري عرف بنموذج رذر فورد :

*ـ عيوب نموذج طومسون الذري :

1- لم يستطع تفسير الطيف الخطي المشاهد لسلسلة بالمر لذرة الهيدروجين.

2ـ لم يستطع تفسير سبب تشتت جسيمات ألفا الساقطة على صفيحة معدنية رقيقة من الذهب.  

شرح درس تجربة رذرفورد ـ فيديو

الدرس السابق ... الدرس التالي     

تعديل المقال