Modelong Atomiko ni Rutherford
Lahat tayo ay nakakita ng mga prutas sa pudin. Noon itinuturing na ang mga elektron sa isang atom ay ipinamamahagi sa positibong kargado tulad ng mga prutas sa isang pudin. Sa ibang salita, itinuturing na ang positibong kargado ay umiiral sa buong atom at ang mga negatibong elektron ay hindi pantay-pantay na ipinamamahagi dito tulad ng mga prutas sa pudin. Ang konseptong ito ng modelo ng atom ay kilala bilang modelo ng prutas sa pudin ng mga atom. Ang konseptong ito ay ipinakilala ni J.J. Thomson na siyang inventor ng mga elektron. Ayon sa modelo ng prutas sa pudin, ang positibong at negatibong kargado ng isang atom ay ipinamamahagi sa buong katawan ng atom at hindi dapat mayroong anumang naka-concentrate na masa sa isang atom.
Noong 1899, natuklasan ni Ernest Rutherford ng Unibersidad ng Manchester ang mga alpha particles na mga positibong kargadong helium ions na inilalabas mula sa radioactive substance tulad ng uranium. Gumagawa ang mga alpha particles ng maliliwanag na spot kapag sila ay tumama sa isang zinc sulfide coated screen. Dahil walang naka-concentrate na masa sa isang atom, inihanda na kung ang isang mahinang metalikong foil ay ibombardahan ng positibong kargadong alpha particles, lahat ng mga alpha particles ay lalampas sa foil nang walang malaking pagbabago sa kanilang daanan.
Ang maliit na electric field na nabuo sa mga atom ay hindi maaaring makaimpluwensya sa paggalaw ng partikulo nang masyado. Kaya inihanda na maaaring may mas kaunti kaysa 1o pagbabago sa daanan ng paggalaw ng mga alpha particles. Ang pagsusuri na ito ay inspirasyon kay Ernest Rutherford na gawin ang mga eksperimento upang i-verify ang modelo ng prutas sa pudin ng mga atom. Inutos niya sa kanyang kasamahang siyentipiko na sina Ernest Marsden at Hans Geiger na ibombardahan ng alpha particles ang isang mahinang metalikong foil upang i-verify ang pagsusuri na ito. Ayon sa inutos, ginawa ni Ernest Marsden at Hans Geiger ang eksperimento at nagawa ang kasaysayan. Ilagay nila ang napakamahinang gold film sa harap ng alpha ray gun. Ilagay din nila ang isang zinc sulfide screen na nakapaligid sa gold film upang ma-observe ang maliliwanag na spot dito kapag ang alpha particles ay tumama dito. Ginawa nila ang eksperimento sa isang madilim na kwarto. Nakita nila sa eksperimento na tulad ng inihanda, ang mga alpha particles ay lumampas sa film at tumama sa zinc sulfide screen sa likod ng film.
Pero pagkatapos magbilang ng mga liwanag na spot sa screen, nakita nila ang hindi inihanda na resulta. Hindi lahat ng mga alpha particles ay lumampas sa foil nang tuwid tulad ng inihanda. Maraming bahagdan ng ibinombaardang alpha particles ang nagbago ang kanilang paraan ng paglalakbay habang lumampas sa gold foil. Hindi lamang ang mga partikulo ay nagbago ng kanilang daanan, kundi ang ilang kaunti pa rin ay direktang bumalik patungo sa pinagmulan o alpha gun. Pagkatapos ng detalyadong pag-aaral ng obserbasyon, inihain ni Ernest Marsden at Hans Geiger ang isang ulat kay Ernest Rutherford. Pagkatapos ng pagtingin at pag-aaral ng kanilang ulat, inihanda ni Rutherford ang ibang modelo ng isang atom, na kilala bilang Rutherford model of the atom.
Inihanda niya na ang mga alpha particles na direktang bumalik ay siguradong sumugod sa isang mas mabigat na masa at ang masa na ito ay dapat positibong kargado. Natuklasan din na ang ilang mga nagbago ng daanan na alpha particles ay hindi bumalik pero may malaking anggulong pagbabago. Sa pamamagitan ng pag-observe ng iba't ibang anggulong pagbabago at bilang ng mga partikulo na nagbago ng daanan, inihanda niya na ang positibong alpha particles ay may impluwensya rin ng isang relatyibong malaking naka-concentrate na positibong kargado. Inihayag niya na ang concentrations ng masa at positibong kargado ay nasa parehong lugar sa isang atom at ito ay nasa sentro ng atom at tinawag niya itong nucleus ng atom. Inihayag din niya na maliban sa sentral na nucleus, ang buong puwang sa atom ay walang laman.
Pagkatapos ng eksperimentong ito ng gold foil, binigay ni Rutherford ang isang mas realistiko na modelo ng isang atom. Ang modelo na ito ay tinatawag din na Nuclear Atomic Model o Planetary Model of Atom. Binigay ang modelo na ito noong taong 1911. Ayon sa Rutherford’s Atomic Model, halos lahat ng masa ng isang atom ay naka-concentrate sa nucleus na ito. Ang nucleus na ito ay positibong kargado at palibot nito ang maliit na light na negatibong kargadong partikulo, na tinatawag na elektron. Ang mga elektron na ito ay kumakalibutan ang nucleus sa parehong paraan tulad ng mga planeta na kumakalibutan ang araw sa planetary system. Dahil dito, ang modelo na ito ay tinatawag din bilang Planetary Model of Atom.
Ang radius ng nucleus ay humigit-kumulang 10-13 cm. Ang radius ng circular path na tinatahak ng mga elektron sa palibot ng nucleus ay humigit-kumulang 10-12 cm na mas malaki kaysa sa diameter ng isang elektron. Ang radius ng atom ay humigit-kumulang 10-8 cm. Kaya, tulad ng isang planetary system, ang atom ay maging open nature, dahil dito maaari itong ma-penetrate ng high-speed particles ng iba't ibang uri. Ang Rutherford’s Planetary Atomic Model ay ipinapakita sa larawan sa ibaba-
May puwersa ng attraction sa pagitan ng positibong kargadong nucleus at negatibong kargadong elektron na kumakalibutan ang nucleus. Ang electrostatic force sa pagitan ng positibong kargadong nucleus at negatibong kargadong elektron ay katulad ng gravitational force ng attraction sa pagitan ng Araw at mga planeta na kumakalibutan ang araw. Ang maraming bahagi ng planetary atom ay open space, na hindi nagbibigay ng anumang resistance para sa paglalakbay ng positibong kargadong tiny particles tulad ng Alpha particles.
Ang nucleus ng atom ay napakaliit, dense at positibong kargado na nagresulta sa scattering ng positibong kargadong particles. Ang phenomenon na ito para sa scattering ng positibong kargadong alpha particles sa pamamagitan ng positibong kargadong nucleus, ay nagpapaliwanag sa scattering ng positibong kargadong alpha particles sa pamamagitan ng gold foil na na-observe ni Ernest Rutherford. Ang Ernest Rutherford Atomic Model ay nagtagumpay na palitan ang modelo ng atom na Thomson’s Plum Pudding model na ibinigay ng English Physicist Sir J.J. Thomson.
Ayon sa modelo ng atom ni Ernest Rutherford, ang mga elektron ay hindi nakakabit sa masa ng atom. Ang mga elektron ay either stationary sa puwang o umiikot sa circular paths sa palibot ng nucleus. Pero kung ang mga elektron ay stationary, dapat silang bumagsak sa nucleus dahil sa puwersa ng attraction sa pagitan ng elektron at nucleus. Sa kabilang banda, kung ang mga elektron ay gumagalaw sa circular path, ayon sa electromagnetic theory, ang accelerated charge ng elektron ay patuloy na nawawalan ng enerhiya at babagsak sa nucleus tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba. Ang Rutherford Atomic Model ay hindi nagpapaliwanag kung bakit ang mga elektron ay hindi bumagsak sa positibong kargadong nucleus.
Kaya, ang mga kakulangan ng Rutherford’s Atomic model ay maaaring ipaliwanag bilang sumusunod-
Ang Rutherford’s atomic model hindi nagpapaliwanag sa distribution ng mga elektron sa orbits.
Ang modelo ng atom ni Rutherford hindi nagpapaliwanag sa stability ng atom bilang isang buo.
Ang mga nabanggit na kakulangan ng Rutherford’s atomic model ay na-solve ng Bohr’s Atomic Model (1913).
Pahayag: Respetuhin ang orihinal, mga magandang artikulo na karapat-dapat na i-share, kung may paglabag sa copyright pakiusap na ito'y tanggalin.
