Il-Model tal-Pudin tal-Danis: Tlettun Aħdar biex Jispjega l-Atom

X’huwa l-Model ta’ l-Ħalib tal-Plum?

Il-model ta’ l-ħalib tal-plum huwa model storiċi ħilien tas-silġ li proposa J.J. Thomson fl-1904, qabel ma skopra l-elettron. Il-model għandu spjega żewġ proprjetajiet tal-silġ li kienu magħrufa fi t-tmiegħa: l-elettroni huma partikelli negattivi, u l-atomijiet ma għandhomx karika elettrika netta.

Il-model ta’ l-ħalib tal-plum sugġeriva li l-atom konsisti f’sfera ta’ karika pożittiva, imsejjaħ il-ħalib, fejn l-elettroni huma immurati fih, bħal plum fil-ħalib. L-elettroni kienu organizzati fis-shell u bilanġaw il-karika pożittiva tas-sfera.

Il-model ta’ l-ħalib tal-plum kien l-ewwel model li assegna struttura interna speċifika għall-atom, u huwa ibnija fuq prova sperjenzali u formoli matematika. Però, sar isbaħ minn modell aktar akkurat ta’ l-atom wara li saret skopriji ġodda.

Kemm Thomson jgħadda l-Model ta’ l-Ħalib tal-Plum?

Thomson kien fiziku Ingliż li għamel esperimenti mal-rayji kathodici, li huma beams ta’ elettroni emessi mill-pjatta tal-metall meta tikteb kurrent elettriku. Huwa misura r-rapport bejn il-karika u l-massa tal-elettroni u ssab daqqka xieraq mill-atomijiet magħrufa. Inferrax li l-elettroni huma partikelli subatomici presenti f’kull atom.

Thomson saff ukoll li l-atomijiet huma neutrali elektrikament, li ifisser li ma għandhomx karika oħloq. Infehles li hemm xi karika pożittiva fil-atomijiet li tkansella l-karika negattiva tal-elettroni. Segwi wkoll l-ħdieda ta’ William Thomson (Lord Kelvin), li proposta model ta’ sfera pozitiva ta’ l-atom sena abjad qabel.

Thomson pubblikka l-model ta’ l-ħalib tal-plum fl-1904 fit-ħaqqu tal-jurnal tal-ħdieda brittanika. Iddeskribi l-atomijiet bħala sfere ta’ karika pożittiva unifikata, fejn l-elettroni kienu distribwiti bħala point charges fis-shell. Iżaġġa formoli matematika biex ikalkula l-forzi bejn l-elettroni u s-sfera u bejn l-elettroni stess.

Il-model ta’ Thomson kien tentattiv biex ispiega struttura atomika tal-materja u konta għal-proprietajiet kemmi u elettrika tagħha. Kien ukoll inkonsistenti ma’ mekanika klassika, li kien teorija dominanti tal-fizika f’t-tmiegħa.

X’ Limitazzjonijiet kienet lil Model ta’ l-Ħalib tal-Plum?

Il-model ta’ l-ħalib tal-plum kien għandu ċerti problemi u limitazzjonijiet li għadu ma jistgħux jispjegaw xi fenomeni osservati u reżultati sperjenzali.

Waħda problema kienet li ma jistax jispjega l-emissjoni ta’ frekwenzji diversi ta’ dawl mil-atomijiet meta jsiru stimulati minn sorsi esterni ta’ enerġija. Pereżempju, meta l-atomijiet tal-idrogen jiġu esposti lel-elettricità, jiġu emessi spettur ta’ dawl li konsisti f’differenti kuluri jew wavelengths. Skont il-model ta’ Thomson, l-atomijiet tal-idrogen għandhom jiġu emessi biss waħda frekwenza ta’ dawl, qishom għandhom biss wieħed elettron.

Problema oħra kienet li ma jistax jispjega l-deflessjoni tal-partikelli alfa mil-atomijiet. Il-partikelli alfa huma partikelli pożittivi li jiġu emessi mill-elementi radioattivi. Fl-1909, Ernest Rutherford għamel esperimenti meta sparaw partikelli alfa fuq ftit sheet ta’ fojl tal-ħalib. Qis li l-akbar parti minnhom jiġu passaw permezz b’deflessjoni żgħira jew l-ebda deflessjoni, skont il-model ta’ Thomson, il-karika pożittiva tal-atomijiet għandha tkun distribwita uniformament.

Però, ssab daqqka li xi partikelli alfa kienu mideflessjonati b’angoli kbira, u xi ohra dinjew. Dan indika li hemm regjun konċentrat ta’ karika pożittiva fil-atomijiet li repellet il-partikelli alfa. Rutherford qal li dan il-regjun huwa l-nukleus u proposa model ġdid tal-atom fejn l-elettroni orbitjaw attorn nuqlulus sagħt u ċagħbut.

Il-model nuklear ta’ Rutherford kien aktar suċċessfuli mill-model ta’ l-ħalib tal-plum ta’ Thomson f’spiegatura ta’ diversi fenomeni u esperimenti. Ukoll ipavja l-addott għas-skuđarji ġodda dwar struttura u komportament tal-atomijiet.

X’ Signifikanza kienet lil Model ta’ l-Ħalib tal-Plum?

Il-model ta’ l-ħalib tal-plum kien sbagli, iżda ma kienx inutili. Kien pass importanti fid-dwana tal-teorija atomika u tal-fizika moderna. Kien ibnija fuq prova ħdieda u logika, u stimula l-aħjar riċerka u esperimentazzjoni.

Il-model ta’ l-ħalib tal-plum ukoll wassal li l-atomijiet ma hummx indivisibili jew immutabbli, skont xi filosofi antiki. Irrevela li l-atomijiet għandhom strutturi interni u partikelli subatomici, li wasslu possibilji ġodda għall-komprens ta’ materja u enerġija.

Il-model ta’ l-ħalib tal-plum ukoll influenzaw fields oħra ta’ ħdieda u kultura. Pereżempju, inspira Niels Bohr biex idevelopja model quantic tal-atom, li inkorpora mekanika klassika u quantika. Inspiraw ukoll dawn artisti u awtori biex jagħmlu minnu metafora jew simbol għal-varji konċetti u temi.

Il-model ta’ l-ħalib tal-plum kien isbaħ minn modell aktar, iżda għadu għandu valur storiku u ħdieda. Kien l-ewwel model li proposa struttura speċifika għall-atom, u stimula l-aħjar riċerka u skuđar. Influenzaw ukoll fields oħra ta’ ħdieda u kultura, u jibqa’ parte mill-storja tal-teorija atomika.

Konkluzzjoni

Il-model ta’ l-ħalib tal-plum kien tentattiv ġejjin ta’ J.J. Thomson fl-1904. Sugġeriva li l-atom konsisti f’sfera ta’ karika pożittiva b’elettroni immurati fih. Il-model għandu spjega proprijietajiet tal-atomijiet u tal-materja, iżda falla biex jispjega xi fenomeni u esperimenti. Isbaħ minn model nuklear ta’ Rutherford, li introdotta konċettu tal-nukleus. Il-model ta’ l-ħalib tal-plum kien mhux korrett, iżda kien pass importanti fid-dwana tal-teorija atomika u tal-fizika moderna.

Dikjarazzjoni: Respektja l-oriġinal, l-artikoli tajjeb huma digni ta’ condivisi, jekk hemm infrinġiment jekk jogħġbok tikkuntattja biex tħassar.