Modelong Atomiko ni Rutherford
Lahat tayo ay nakakita ng prutas sa pudding. Noon itinuturing na ang mga elektron sa isang atom ay ipinamamahagi sa positibong karga tulad ng prutas sa pudding. Sa ibang salita, itinuturing na ang positibong karga ay umiiral sa buong atom at ang negatibong elektron ay hindi pantay na ipinamamahagi dito tulad ng prutas sa pudding. Ang konsepto ng modelo ng atom na ito ay kilala bilang modelo ng prutas sa pudding ng mga atom. Ang konseptong ito ay ipinakilala ni J.J. Thomson na siyang din ang imbentor ng mga elektron. Ayon kay modelo ng prutas sa pudding, ang positibong at negatibong karga ng isang atom ay ipinamamahagi sa buong katawan ng atom at hindi dapat mayroong anumang naka-concentrate na masa sa isang atom.
Noong 1899, si Ernest Rutherford ng Unibersidad ng Manchester ay natuklasan ang mga alpha particles na mga positibong kargad na helium ions na inilalabas mula sa radioactive substance tulad ng uranium. Ang mga alpha particles na ito ay lumilikha ng matinding liwanag kapag sila ay tumama sa zinc sulfide coated screen. Dahil walang naka-concentrate na masa sa isang atom, inasahan na kung isang tipid na metalic foil ay bombarded ng positibong kargad na alpha particles, lahat ng mga alpha particles na iyon ay lalampas sa foil nang walang malaking pagbabago sa kanilang daan.
Ang maliliit na electric field na nabuo sa mga atom ay hindi masyadong nakakaapekto sa paggalaw ng partikulo. Kaya inasahan na maaaring mas kaunti pa sa 1o ang pagbabago sa daan ng paggalaw ng mga alpha particles. Ang inasahan na ito ay inspirasyon kay Ernest Rutherford upang magsagawa ng mga eksperimento upang patunayan ang modelo ng prutas sa pudding ng mga atom. Siya ay utos kay Ernest Marsden at Hans Geiger na bombardirin ang tipid na metalic foil ng mga alpha particles upang patunayan ang inasahan. Ayon sa utos, sina Ernest Marsden at Hans Geiger ay nag-eksperimento at gumawa ng kasaysayan. Ipinosisyon nila ang napakatipid na ginto sa harap ng alpha ray gun. Ipinosisyon din nila ang isang zinc sulfide screen na sumasalubong sa ginto upang mapagmasdan ang matinding liwanag kapag ang mga alpha particles ay tumama dito. Ginawa nila ang eksperimento sa isang madilim na silid. Nakita nila sa panahon ng eksperimento na tulad ng inasahan, ang mga alpha particles ay lumampas sa film at tumama sa zinc sulfide screen sa likod ng film.
Ngunit pagkatapos ng pagbilang ng mga matinding liwanag sa screen, nakita nila ang hindi inaasahang resulta. Hindi lahat ng mga alpha particles ay lumampas sa foil nang tuwid tulad ng inasahan. Mga kaunti lamang ng bombarded na alpha particles ang nagbago ng kanilang daan ng paglalakbay habang lumampas sa gold foil. Hindi lamang sila nagbago ng daan, kundi ang ilang porsiyento rin ay direkta na bumaling pabalik patungo sa pinagmulan o alpha gun. Matapos ang detalyadong pag-aaral ng obserbasyon, sina Ernest Marsden at Hans Geiger ay ipinadala ang isang ulat kay Ernest Rutherford. Pagkatapos ng pagtingin at pag-aaral ng kanilang ulat, inasahan ni Rutherford ang ibang modelo ng isang atom, na kilala bilang Rutherford model of the atom.
Inasahan niya na ang mga alpha particles na direktang bumaling pabalik ay siguradong nagtunggali sa isang mas mabigat na masa at ang masa na iyon ay positibong kargad. Natuklasan din na ang ilang mga nagbago ng daan na alpha particles ay hindi bumaling pabalik ngunit may napakalaking anggulo ng pagbabago. Sa pamamagitan ng pagmamasid ng iba't ibang anggulo ng pagbabago at ang bilang ng mga particles na nagbago ng daan, inasahan niya na ang positibong alpha particles ay naapektuhan din ng komparatibong malaking naka-concentrate na positibong karga. Inihayag niya na ang concentrations ng masa at positibong karga 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 loob ng atom ay walang laman.
Pagkatapos ng eksperimentong ito sa ginto, ibinigay ni Rutherford ang isang mas realistiko na modelo ng isang atom. Ang modelo na ito ay kilala rin bilang Nuclear Atomic Model o Planetary Model of Atom. Ang modelo na ito ay ibinigay noong 1911. Ayon sa Rutherford’s Atomic Model, halos ang lahat ng masa ng isang atom ay naka-concentrate sa nucleus. Ang nucleus na ito ay positibong kargad at nakapaligid ng maliliit at light na negatibong kargad na particles, na tinatawag na elektron. Ang mga elektron na ito ay umiikot sa paligid ng nucleus sa paraan na katulad ng mga planeta na umiikot sa paligid ng araw sa planetary system. Kaya ang modelo na ito ay tinatawag ding Planetary Model of Atom.
Ang radius ng nucleus ay humigit-kumulang 10-13 cm. Ang radius ng circular path na sinasakyan ng mga elektron sa paligid 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 may napakaluwag na natura, dahil dito maaari itong makapasok ng high-speed particles ng iba't ibang uri. Ang Rutherford’s Planetary Atomic Model ay ipinapakita sa larawan sa ibaba-
Mayroong puwersa ng attraction sa pagitan ng positibong kargad na nucleus at negatibong kargad na elektron na umiikot sa paligid ng nucleus. Ang electrostatic force sa pagitan ng positibong kargad na nucleus at negatibong kargad na elektron ay katulad ng gravitational force ng attraction sa pagitan ng Araw at mga planeta na umiikot sa paligid ng araw. Ang karamihan sa bahagi ng planetary atom ay bukas na puwang, na hindi nagbibigay ng anumang resistance para sa pagdaan ng positibong kargad na tiny particles tulad ng Alpha particles.
Ang nucleus ng atom ay napakaliit, dense at positibong kargad na nagresulta sa scattering ng positibong kargad na particles. Ang phenomenon para sa scattering ng positibong kargad na alpha particles ng positibong kargad na nucleus, ay nagpapatunay ng scattering ng positibong kargad na alpha particles ng ginto foil na inobserbahan ni Ernest Rutherford. Ang Ernest Rutherford Atomic Model ay naging tagumpay upang palitan ang atomic model Thomson’s Plum Pudding model na ibinigay ng English Physicist Sir J.J. Thomson.
Ayon sa Ernest Rutherford’s atomic model, ang mga elektron ay hindi nakakabit sa masa ng atom. Ang mga elektron ay either stationary sa puwang o umiikot sa circular paths sa paligid ng nucleus. Ngunit 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 umiikot sa isang 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 Rutherford Atomic Model fails to explain why electrons are not fallen into positively charge nucleus.
Kaya, ang mga kakulangan ng Rutherford’s Atomic model ay maaaring ilarawan bilang sumusunod-
Ang Rutherford’s atomic model ay hindi nagpapaliwanag ng distribution ng mga elektron sa orbits.
Ang Rutherford’s atomic model ay hindi nagpapaliwanag ng stability ng atom bilang isang buo.
Ang mga itinuturing na kakulangan ng Rutherford’s atomic model ay natunasan ng Bohr’s Atomic Model (1913).
Pahayag: Igalang ang original, mga artikulo na karapat-dapat na maishare, kung may infringement pakisundin ang pag-delete.
