Ռաթերֆորդի ատոմային մոդելը
Բոլորը են տեսել համակցությունը բաժանման մեջ։ Առաջին դիմաց պատկերացվում էր, որ էլեկտրոնները ատոմի ատոմ-ում բաշխված են դրական լարման վրա, ինչպես համակցությունը փուդինգում։ Այլ կերպ ասած, պատկերացվում էր, որ դրական լարումը գոյություն ունի ատոմի բոլոր մասերում, և բացասական էլեկտրոնները անհամասեռ են բաշխված դրա վրա, ինչպես համակցությունը փուդինգում։ Ատոմի այս մոդելը հայտնի է որպես համակցություն փուդինգում ատոմների մոդել։ Այս գաղափարը ներկայացրել է J.J. Thomson, ով նաև էլեկտրոնների հայտնաբերողն է։ ԣորովհետ համակցություն փուդինգում մոդելի համաձայն, ատոմի դրական և բացասական լարումները բաշխված են ատոմի մարմնում, և ատոմում չպետք է լինի կենտրոնացած զանգված։
1899 թվականին Մանչեսթերի համալսարանի Ernest Rutherford հայտնաբերել է ալֆա մասնիկները, որոնք դրական լարված հելիումի իոններ են, որոնք առաջանում են ռադիակտիվ նյութերից, ինչպիսին է ուրանը։ Ալֆա մասնիկները ստեղծում են լուսային տեղեկանքներ, երբ դրանք հարվածում են ցինկ սուլֆիդով պատերազմված էկրանին։ Քանի որ ատոմում չկա կենտրոնացած զանգված, կարծվում էր, որ եթե բարակ մետաղային լայնությունը հարվածեն դրական լարված ալֆա մասնիկներով, ապա բոլոր այդ ալֆա մասնիկները կանցնեն լայնությունը առանց շարժման ճանապարհի մեծ շեղումների։
Ատոմներում կառուցված փոքր էլեկտրական դաշտը չի կարող շատ ազդել մասնիկի շարժումին։ Ուստի կարծվում էր, որ կարող է լինել 1 աստիճանից փոքր շեղում ալֆա մասնիկների շարժման ճանապարհում։ Այս կարծումը նպաստեց Ernest Rutherford-ին հաստատել համակցություն փուդինգում ատոմների մոդելը փորձերով։ Նա հրամայեց իր ընկեր գիտնականներ Ernest Marsden և Hans Geiger-ին հարվածել ալֆա մասնիկներով բարակ մետաղային լայնությանը այդ կարծումը հաստատելու համար։ Հրամայումն ըստ իրեն, Ernest Marsden և Hans Geiger կատարեցին փորձ և գրանցեցին պատմություն։ Նրանք դրեցին շատ բարակ ոսկի ֆիլմ ալֆա ճառագայթների պիստոլի առաջ։ Նրանք նաև դրեցին ցինկ սուլֆիդ էկրան ոսկի ֆիլմի շուրջ ուսումնասիրելու համար լուսային տեղեկանքները, երբ ալֆա մասնիկները հարվածում են դրան։ Փորձը կատարվեց մութ սենյակում։ Նրանք դիտեցին, որ ինչպես կարծվում էր, ալֆա մասնիկները անցնում են ֆիլմը և հարվածում են ցինկ սուլֆիդ էկրանին ֆիլմի հետո։
Բայց էկրանի վրա լուսային տեղեկանքները հաշվելուց հետո նրանք ստացան անկայուն արդյունք։ Բոլոր ալֆա մասնիկները չեն անցել ֆիլմը ուղիղ ճանապարհով, ինչպես կարծվում էր։ Մի փոքր տոկոս հարվածված ալֆա մասնիկները փոխեցին իրենց շարժման ճանապարհը ոսկի ֆիլմը անցնելիս։ Ոչ միայն մասնիկները շեղվեցին իրենց ճանապարհից, բայց նաև շատ քիչը ուղղակի կրկնապատկվեցին դեպի աղբյուրը կամ ալֆա պիստոլը։ Դիտումների մանրակրկիտ ուսումնասիրության հետո Ernest Marsden և Hans Geiger ներկայացրեցին հաշվետվություն Ernest Rutherford-ին։ Հաշվետվությունը դիտելուց և ուսումնասիրելուց հետո Rutherford կարծեց ատոմի այլ մոդել, որը հայտնի է որպես Rutherford ատոմի մոդել։
Նա կարծեց, որ ուղղակի կրկնապատկված ալֆա մասնիկները պետք է հարվածել են շատ ծայրահեղ զանգվածին և այդ զանգվածը պետք է լինի դրական լարված։ Այս նաև հայտնաբերվեց, որ շատ քիչ ալֆա մասնիկները չեն կրկնապատկվել, բայց դրանք ունեին շատ մեծ անկյունային շեղում։ Շեղումների տարբեր անկյունների և այդ անկյուններով շեղված մասնիկների քանակի դիտումից նա կարծեց, որ դրական ալֆա մասնիկները նաև են ազդվում համեմատաբար մեծ կենտրոնացած դրական լարումից։ Նա պնդեց, որ զանգվածի և դրական լարման կենտրոնացումը նույն տեղում է ատոմում, և դա ատոմի կենտրոնում է, որը նա անվանեց ատոմի կորպուսկուլ։ Նա նաև պնդեց, որ բացի կենտրոնական կորպուսկուլից, ատոմի ամբողջ տարածությունը դատարկ է։
Այս ոսկի ֆիլմի փորձի հետո Rutherford ներկայացրեց ատոմի ավելի իրականասն մոդել։ Այս մոդելը նաև հայտնի է որպես Կորպուսկուլային Ատոմային Մոդել կամ Ատոմի Պլանետային Մոդել։ Այս մոդելը ներկայացվեց 1911 թվականին։ ԣորովհետ Rutherford-ի Ատոմային Մոդելի համաձայն, ատոմի զանգվածի գրեթե ամբողջը կենտրոնացված է կորպուսկուլում։ Այս կորպուսկուլը դրական լարված է և շրջապատված է փոքր թեթև բացասական լարված մասնիկներով, որոնք կոչվում են էլեկտրոններ։ Այս էլեկտրոնները շրջում են կորպուսկուլը նույն ձևով, ինչպես պլանետները շրջում են արևը պլանետային համակարգում։ Այդ պատճառով այս մոդելը նաև հայտնի է որպես Ատոմի Պլանետային Մոդել։
Կորպուսկուլի շառավիղը մոտ 10-13 սմ է։ Էլեկտրոնների շրջապատող կորպուսկուլը շրջանագծի շառավիղը մոտ 10-12 սմ է, որը մեծ է էլեկտրոնի տրամագծից։ Ատոմի շառավիղը մոտ 10-8 սմ է։ Այսպիսով, ինչպես պլանետային համակարգը, ատոմը նույնպես շատ բաց է, ինչպես որ դրան կարող են հատել բազմաթիվ տեսակի բարձր արագությամբ մասնիկներ։ Ատոմի պլանետային մոդելը ցուցադրված է նկարում ներքևում-
Ուժ գոյություն ունի դրական լարված կորպուսկուլի և նրա շուրջ շրջում եղած բացասական լարված էլեկտրոնների միջև։ Այս էլեկտրոստատիկ ուժը դրական լարված կորպուսկուլի և բացասական լարված էլեկտրոնների միջև նման է գրավիտացիոն ուժին, որը գոյություն ունի արևի և պլանետների միջև, որոնք շրջում են արևը։ Ատոմի պլանետային մասնի շատ մասը դատարկ տարածություն է, որը չի ներկայացնում որևէ դեմք դրական լարված փոքր մասնիկների, ինչպիսին է ալֆա մասնիկների անցումին։
Ատոմի կորպուսկուլը շատ փոքր է, ծայրահեղ և դրական լարված, ինչը առաջ է բերում դրական լարված մասնիկների տարածումը։ Այս երևույթը բացատրում է դրական լարված ալֆա մասնիկների տարածումը դրական լարված կորպուսկուլով, ինչպես դիտել է Ernest Rutherford ոսկի ֆիլմի վրա։ Ատոմի Ernest Rutherford-ի Մոդելը հաջողվեց փոխարինել ատոմի մոդելը, որը ներկայացրել է անգլիացի ֆիզիկոս Sir J.J. Thomson-ը, որը հայտնի է որպես Thomson-ի Համակցություն Փուդինգում Մոդելը։
ԣորովհետ Ernest Rutherford-ի ատոմային մոդելի համաձայն, էլեկտրոնները չեն կցված ատոմի զանգվածին։ Էլեկտրոնները կարող են կանգ առնալ տարածության մեջ կամ շրջանային ուղիներով շրջանակ կորպուսկուլը։ Բայց եթե էլեկտրոնները կանգ առնում են, դրանք պետք է ընկնեն կորպուսկուլին էլեկտրոնի և կորպուսկուլի միջև գոյություն ունեցող ձգող ուժի պատճառով։ Սակայն եթե էլեկտրոնները շարժվում են շրջանային ուղիներով, ապա ըստ էլեկտրոմագնիսական տեսության, էլեկտրոնների արագացման լարումը շարունակաբար կկորցնի իր էներգիան և կընկնի կորպուսկուլին, ինչպես ցուցադրված է նկարում ներքևում Rutherford-ի ատոմային մոդելը չի բացատրում, ինչու էլեկտրոնները չեն ընկնում դրական լարված կորպուսկուլին:
