ម៉ាស់អេឡិចត្រុងគឺតិចជាងម៉ាស់អាតូមជាច្រើនពាន់ដង។ ដោយសារអាតូមទាំងមូលគឺអព្យាក្រឹត ដូច្នេះហើយ អាតូមភាគច្រើនធ្លាក់លើផ្នែកដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានរបស់វា។
សម្រាប់ការសិក្សាពិសោធន៍នៃការចែកចាយនៃបន្ទុកវិជ្ជមាន ហើយហេតុដូច្នេះហើយម៉ាស់នៅខាងក្នុងអាតូម Rutherford បានស្នើនៅឆ្នាំ 1906 ដើម្បីអនុវត្តការស៊ើបអង្កេតអាតូមដោយប្រើ α - ភាគល្អិត។ ភាគល្អិតទាំងនេះកើតចេញពីការពុកផុយនៃរ៉ាដ្យូម និងធាតុមួយចំនួនទៀត។ ម៉ាស់របស់ពួកវាគឺប្រហែល 8000 ដងនៃម៉ាស់អេឡិចត្រុង ហើយបន្ទុកវិជ្ជមានគឺស្មើគ្នាក្នុងម៉ូឌុលទៅពីរដងនៃបន្ទុកអេឡិចត្រុង។ ទាំងនេះគឺគ្មានអ្វីក្រៅពីអាតូមអេលីយ៉ូមអ៊ីយ៉ូដពេញលេញនោះទេ។ ល្បឿន α ភាគល្អិតមានទំហំធំណាស់៖ វាគឺ 1/15 នៃល្បឿនពន្លឺ។
ជាមួយនឹងភាគល្អិតទាំងនេះ Rutherford បានទម្លាក់គ្រាប់បែកលើអាតូមនៃធាតុធ្ងន់។ អេឡិចត្រុង ដោយសារតែម៉ាស់តូចរបស់វា មិនអាចផ្លាស់ប្តូរគន្លងបានគួរឱ្យកត់សម្គាល់នោះទេ។ α - ភាគល្អិតដូចជាដុំគ្រួសទម្ងន់រាប់សិបក្រាមក្នុងការបុកជាមួយរថយន្ត មិនអាចផ្លាស់ប្តូរល្បឿនរបស់វាគួរឱ្យកត់សម្គាល់នោះទេ។ ការខ្ចាត់ខ្ចាយ (ការផ្លាស់ប្តូរទិសដៅនៃចលនា) α - ភាគល្អិតអាចបណ្តាលឱ្យមានតែផ្នែកដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាននៃអាតូម។ ដូច្នេះដោយការខ្ចាត់ខ្ចាយ α - ភាគល្អិតអាចកំណត់ពីធម្មជាតិនៃការចែកចាយនៃបន្ទុកវិជ្ជមាន និងម៉ាស់នៅខាងក្នុងអាតូម។
ការរៀបចំវិទ្យុសកម្ម ដូចជារ៉ាដ្យូម ត្រូវបានដាក់នៅខាងក្នុងស៊ីឡាំងសំណ 1 ដែលតាមបណ្ដោយឆានែលតូចចង្អៀតមួយត្រូវបានខួង។ បាច់ α - ភាគល្អិតចេញពីឆានែលបានធ្លាក់លើក្រដាសស្តើង 2 នៃសម្ភារៈដែលកំពុងសិក្សា (មាស ទង់ដែង ។ល។) បន្ទាប់ពីខ្ចាត់ខ្ចាយ α ភាគល្អិតធ្លាក់លើអេក្រង់ថ្លា 3 ស្រោបដោយស័ង្កសីស៊ុលហ្វីត។ ការប៉ះទង្គិចគ្នានៃភាគល្អិតនីមួយៗជាមួយនឹងអេក្រង់ត្រូវបានអមដោយពន្លឺភ្លឹបភ្លែតៗ (ការបញ្ចាំងពន្លឺ) ដែលអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងមីក្រូទស្សន៍ 4. ឧបករណ៍ទាំងមូលត្រូវបានដាក់ក្នុងកប៉ាល់ដែលខ្យល់ត្រូវបានជម្លៀសចេញ។
ជាមួយនឹងការខ្វះចន្លោះដ៏ល្អនៅក្នុងឧបករណ៍ នៅក្នុងការអវត្ដមាននៃ foil នោះ រង្វង់ភ្លឺមួយបានលេចឡើងនៅលើអេក្រង់ ដែលរួមមានស្នាមប្រេះដែលបណ្តាលមកពីធ្នឹមស្តើង។ α - ភាគល្អិត។ ប៉ុន្តែនៅពេលដែល foil ត្រូវបានដាក់នៅក្នុងផ្លូវនៃធ្នឹម។ α - ភាគល្អិតដោយសារតែការខ្ចាត់ខ្ចាយត្រូវបានចែកចាយនៅលើអេក្រង់ក្នុងរង្វង់នៃផ្ទៃធំជាង។ កែប្រែការរៀបចំពិសោធន៍ រូធើហ្វដបានព្យាយាមរកឃើញគម្លាត α - ភាគល្អិតនៅមុំធំ។ ពិតជាមិននឹកស្មានដល់ វាបានប្រែក្លាយថាចំនួនតូចមួយ α - ភាគល្អិត (ប្រហែលមួយក្នុងចំនោមពីរពាន់) បានបង្វែរនៅមុំធំជាង 90°។ ក្រោយមក Rutherford បានទទួលស្គាល់ថា ដោយបានផ្តល់ឱ្យសិស្សរបស់គាត់នូវការពិសោធន៍មួយដើម្បីសង្កេតមើលការខ្ចាត់ខ្ចាយនោះ។ α - ភាគល្អិតនៅមុំធំ គាត់ផ្ទាល់មិនជឿលើលទ្ធផលវិជ្ជមានទេ។ Rutherford បាននិយាយថា "វាស្ទើរតែមិនគួរឱ្យជឿ" ដូចជាប្រសិនបើអ្នកបានបាញ់កាំជ្រួចទំហំ 15 អ៊ីង ទៅលើក្រដាសស្តើងមួយ ហើយគ្រាប់ផ្លោងបានត្រលប់មកអ្នកវិញ ហើយបាញ់មកលើអ្នក។ ជាការពិតណាស់ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការទស្សន៍ទាយលទ្ធផលនេះដោយផ្អែកលើគំរូថមសុន។ នៅពេលចែកចាយពាសពេញអាតូម បន្ទុកវិជ្ជមានមិនអាចបង្កើតវាលអគ្គិសនីខ្លាំងគ្រប់គ្រាន់ដែលមានសមត្ថភាពបោះចោលភាគល្អិតអាតូមមកវិញបានទេ។ កម្លាំងច្រណែនអតិបរមាត្រូវបានកំណត់ដោយច្បាប់របស់ Coulomb៖
ដែលជាកន្លែងដែល q α - បន្ទុក α - ភាគល្អិត; q គឺជាបន្ទុកវិជ្ជមាននៃអាតូម; r គឺជាកាំរបស់វា; k - មេគុណសមាមាត្រ។ កម្លាំងវាលអគ្គិសនីនៃបាល់ដែលមានបន្ទុកស្មើគ្នាគឺអតិបរមានៅលើផ្ទៃបាល់ ហើយថយចុះដល់សូន្យ នៅពេលដែលវាចូលទៅជិតកណ្តាល។ ដូច្នេះកាំ r តូចជាង កម្លាំងច្រណែនកាន់តែខ្លាំង α - ភាគល្អិត។
កំណត់ទំហំនៃស្នូលអាតូមិច។ Rutherford បានដឹងរឿងនោះ។ α ភាគល្អិតអាចត្រូវបានគេបោះចោលវិញបានលុះត្រាតែបន្ទុកវិជ្ជមាននៃអាតូម និងម៉ាស់របស់វាត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងតំបន់តូចមួយនៃលំហ។ ដូច្នេះ Rutherford បានបង្កើតគំនិតនៃស្នូលអាតូមិច ដែលជាតួនៃទំហំតូច ដែលក្នុងនោះម៉ាស់ស្ទើរតែទាំងអស់ និងបន្ទុកវិជ្ជមានទាំងអស់នៃអាតូមត្រូវបានប្រមូលផ្តុំ។
គំរូភពនៃអាតូម, ឬ ម៉ូដែល Rutherford, - គំរូប្រវត្តិសាស្ត្រនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម ដែលត្រូវបានស្នើឡើងដោយ Ernest Rutherford ជាលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍ជាមួយនឹងការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃភាគល្អិតអាល់ហ្វា។ យោងតាមគំរូនេះ អាតូមមានស្នូលតូចមួយដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ដែលក្នុងនោះម៉ាស់ស្ទើរតែទាំងអស់នៃអាតូមត្រូវបានប្រមូលផ្តុំ ដែលនៅជុំវិញនោះអេឡិចត្រុងធ្វើចលនា ដូចភពទាំងឡាយផ្លាស់ទីជុំវិញព្រះអាទិត្យ។ គំរូភពនៃអាតូមត្រូវគ្នានឹងគំនិតទំនើបអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូមដោយគិតគូរពីការពិតដែលថាចលនារបស់អេឡិចត្រុងមានលក្ខណៈធម្មជាតិ Quantum ហើយមិនត្រូវបានពិពណ៌នាដោយច្បាប់នៃមេកានិចបុរាណ។ ជាប្រវត្តិសាស្ត្រ គំរូភពរបស់ Rutherford បានជំនួស "គំរូ plum pudding" របស់ Joseph John Thomson ដែលសន្មតថា អេឡិចត្រុងដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមានត្រូវបានដាក់នៅខាងក្នុងអាតូមដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន។
ព័ត៌មានដំបូងអំពីស្មុគ្រស្មាញ រចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូមត្រូវបានគេទទួលបាននៅក្នុងការសិក្សាអំពីដំណើរការនៃការឆ្លងកាត់ចរន្តអគ្គិសនីតាមរយៈអង្គធាតុរាវ។ នៅក្នុងសាមសិបនៃសតវត្សទី XIX ។ ការពិសោធន៍របស់អ្នករូបវិទ្យាឆ្នើម M. Faraday បានលើកឡើងថា អគ្គិសនីមានក្នុងទម្រង់នៃការគិតថ្លៃឯកតាដាច់ដោយឡែក។
របកគំហើញនៃការពុកផុយដោយឯកឯងនៃអាតូមនៃធាតុមួយចំនួន ហៅថាវិទ្យុសកម្ម គឺជាភស្តុតាងផ្ទាល់នៃភាពស្មុគស្មាញនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូម។ នៅឆ្នាំ 1902 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអង់គ្លេស Ernest Rutherford និង Frederick Soddy បានបង្ហាញឱ្យឃើញថា កំឡុងពេលការបំបែកវិទ្យុសកម្ម អាតូមអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមប្រែទៅជាអាតូមពីរ - អាតូម thorium និងអាតូមអេលីយ៉ូម។ នេះមានន័យថា អាតូមមិនអាចផ្លាស់ប្តូរបាន ភាគល្អិតដែលមិនអាចបំផ្លាញបាន។
គំរូ Rutherford នៃអាតូម
ការស៊ើបអង្កេតការឆ្លងកាត់នៃធ្នឹមតូចចង្អៀតនៃភាគល្អិតអាល់ហ្វាតាមរយៈស្រទាប់ស្តើងនៃរូបធាតុ លោក Rutherford បានរកឃើញថាភាគល្អិតអាល់ហ្វាភាគច្រើនឆ្លងកាត់បន្ទះដែកដែលមានស្រទាប់អាតូមរាប់ពាន់ ដោយមិនងាកចេញពីទិសដៅដើម ដោយមិនមានការខ្ចាត់ខ្ចាយ ដូចជាមាន គ្មានឧបសគ្គនៅក្នុងផ្លូវរបស់ពួកគេ គ្មានឧបសគ្គ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាគល្អិតមួយចំនួនត្រូវបានផ្លាតនៅមុំធំ ដោយបានឆ្លងកាត់សកម្មភាពនៃកម្លាំងធំៗ។
ដោយផ្អែកលើលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍ដើម្បីសង្កេតមើលការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃភាគល្អិតអាល់ហ្វានៅក្នុងរូបធាតុ Rutherford បានស្នើគំរូភពនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូម។នេះបើយោងតាមគំរូនេះ។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូមគឺស្រដៀងនឹងរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ។នៅចំកណ្តាលអាតូមនីមួយៗ ស្នូលដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានជាមួយនឹងកាំនៃ≈ 10 -10 ម៉ែត្រដូចជាភពពួកគេចរាចរ អេឡិចត្រុងអវិជ្ជមាន។ម៉ាស់ស្ទើរតែទាំងអស់ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងស្នូលអាតូមិច។ ភាគល្អិតអាល់ហ្វាអាចឆ្លងកាត់ស្រទាប់រាប់ពាន់នៃអាតូមដោយមិនខ្ចាត់ខ្ចាយ ដោយសារចន្លោះភាគច្រើននៅក្នុងអាតូមគឺទទេ ហើយការប៉ះទង្គិចជាមួយអេឡិចត្រុងពន្លឺស្ទើរតែមិនមានឥទ្ធិពលលើចលនានៃភាគល្អិតអាល់ហ្វាធ្ងន់នោះទេ។ ការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃភាគល្អិតអាល់ហ្វាកើតឡើងនៅក្នុងការប៉ះទង្គិចជាមួយស្នូលអាតូមិច។
គំរូអាតូមរបស់ Rutherford បានបរាជ័យក្នុងការពន្យល់អំពីលក្ខណៈសម្បត្តិទាំងអស់នៃអាតូម។
យោងតាមច្បាប់នៃរូបវិទ្យាបុរាណ អាតូមដែលមានស្នូល និងអេឡិចត្រុងដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាននៅក្នុងគន្លងរាងជារង្វង់ ត្រូវតែបញ្ចេញរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ វិទ្យុសកម្មនៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកគួរតែនាំឱ្យមានការថយចុះនៃថាមពលសក្តានុពលនៅក្នុងប្រព័ន្ធនុយក្លេអ៊ែរ - អេឡិចត្រុងទៅជាការថយចុះបន្តិចម្តង ៗ នៃកាំនៃគន្លងអេឡិចត្រុងនិងការធ្លាក់ចុះនៃអេឡិចត្រុងទៅលើស្នូល។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អាតូមជាធម្មតាមិនបញ្ចេញរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចទេ អេឡិចត្រុងមិនធ្លាក់លើស្នូលអាតូមទេ ពោលគឺអាតូមមានស្ថេរភាព។
Quantum postulates របស់ N. Bohr
ដើម្បីពន្យល់ពីស្ថេរភាពនៃអាតូម Niels Bohrបានស្នើឱ្យបោះបង់ចោលគំនិត និងច្បាប់បុរាណធម្មតា នៅពេលពន្យល់អំពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់អាតូម។
លក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋាននៃអាតូម ទទួលបានការពន្យល់អំពីគុណភាពស្របគ្នា ដោយផ្អែកលើការអនុម័ត quantum postulates របស់ N. Bohr ។
1. អេឡិចត្រុងវិលជុំវិញស្នូលតែក្នុងគន្លងរង្វង់ដែលបានកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង (ស្ថានី) ប៉ុណ្ណោះ។
2. ប្រព័ន្ធអាតូមិកអាចស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពស្ថានី ឬ quantum មួយចំនួនប៉ុណ្ណោះ ដែលនីមួយៗត្រូវគ្នានឹងថាមពលជាក់លាក់ E. អាតូមមិនបញ្ចេញថាមពលនៅក្នុងស្ថានភាពស្ថានីទេ។
ស្ថានភាពស្ថានីនៃអាតូមជាមួយនឹងបរិមាណថាមពលអប្បបរមាត្រូវបានគេហៅថា រដ្ឋសំខាន់រដ្ឋផ្សេងទៀតទាំងអស់ត្រូវបានគេហៅថា រំភើប (quantum) រដ្ឋ។នៅក្នុងស្ថានភាពដី អាតូមអាចមានរយៈពេលវែងគ្មានកំណត់ អាយុកាលរបស់អាតូមក្នុងស្ថានភាពរំភើបមានរយៈពេល 10 -9 -10 -7 វិនាទី។
3. ការបំភាយ ឬការស្រូបយកថាមពលកើតឡើងតែនៅពេលដែលអាតូមមួយឆ្លងកាត់ពីស្ថានភាពស្ថានីមួយទៅស្ថានភាពមួយទៀត។ ថាមពលនៃ quantum វិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក កំឡុងពេលផ្លាស់ប្តូរពីស្ថានភាពស្ថានីជាមួយនឹងថាមពល អ៊ី មចូលទៅក្នុងស្ថានភាពថាមពល អ៊ី នគឺស្មើនឹងភាពខុសគ្នារវាងថាមពលនៃអាតូមមួយនៅក្នុងស្ថានភាព quantum ពីរ៖
∆E = E m – E n = hv,
កន្លែងណា vគឺជាប្រេកង់វិទ្យុសកម្ម ម៉ោង\u003d 2ph \u003d 6.62 ∙ 10 -34 J ∙ s ។
គំរូ Quantum នៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូម
នៅពេលអនាគត បទប្បញ្ញត្តិមួយចំនួននៃទ្រឹស្តីរបស់ N. Bohr ត្រូវបានបំពេញបន្ថែម និងគិតឡើងវិញ។ ការផ្លាស់ប្តូរដ៏សំខាន់បំផុតគឺការណែនាំអំពីគោលគំនិតនៃពពកអេឡិចត្រុង ដែលបានជំនួសគំនិតនៃអេឡិចត្រុងត្រឹមតែជាភាគល្អិតប៉ុណ្ណោះ។ ក្រោយមក ទ្រឹស្តីរបស់ Bohr ត្រូវបានជំនួសដោយទ្រឹស្តី Quantum ដែលគិតគូរពីលក្ខណៈសម្បត្តិរលកនៃអេឡិចត្រុង និងភាគល្អិតបឋមផ្សេងទៀតដែលបង្កើតបានជាអាតូម។
មូលដ្ឋាន ទ្រឹស្តីទំនើបនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមគឺជាគំរូភព បំពេញបន្ថែម និងកែលម្អ។ យោងទៅតាមទ្រឹស្ដីនេះ ស្នូលនៃអាតូមមួយមានប្រូតុង (ភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន) និងណឺរ៉ូន (ភាគល្អិតដែលមិនបញ្ចេញថាមពល)។ ហើយនៅជុំវិញស្នូល អេឡិចត្រុង (ភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាន) ផ្លាស់ទីតាមគន្លងមិនកំណត់។
តើអ្នកមានសំណួរទេ? តើអ្នកចង់ដឹងបន្ថែមអំពីគំរូរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិចទេ?
ដើម្បីទទួលបានជំនួយពីគ្រូ - ចុះឈ្មោះ។
មេរៀនដំបូងគឺឥតគិតថ្លៃ!
គេហទំព័រ ដោយមានការចម្លងទាំងស្រុង ឬដោយផ្នែកនៃសម្ភារៈ តំណភ្ជាប់ទៅកាន់ប្រភពគឺត្រូវបានទាមទារ។
គំរូភពនៃអាតូមត្រូវបានស្នើឡើងដោយ E. Rutherford ក្នុងឆ្នាំ 1910។ ការសិក្សាដំបូងនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមត្រូវបានធ្វើឡើងដោយគាត់ដោយមានជំនួយពីភាគល្អិតអាល់ហ្វា។ ដោយផ្អែកលើលទ្ធផលដែលទទួលបាននៅក្នុងការពិសោធន៍លើការខ្ចាត់ខ្ចាយរបស់ពួកគេ រូធើហ្វដ បានផ្តល់យោបល់ថា បន្ទុកវិជ្ជមានទាំងអស់នៃអាតូមត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងស្នូលតូចមួយនៅចំកណ្តាលរបស់វា។ ម៉្យាងវិញទៀត អេឡិចត្រុងដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមានត្រូវបានចែកចាយពាសពេញផ្នែកដែលនៅសល់។
ផ្ទៃខាងក្រោយតិចតួច
ការទស្សន៍ទាយដ៏អស្ចារ្យជាលើកដំបូងអំពីអត្ថិភាពនៃអាតូមត្រូវបានធ្វើឡើងដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រក្រិកបុរាណ Democritus ។ ចាប់តាំងពីពេលនោះមក គំនិតនៃអត្ថិភាពនៃអាតូម ដែលជាការរួមផ្សំដែលផ្តល់សារធាតុទាំងអស់នៅជុំវិញខ្លួនយើង មិនបានបន្សល់ទុកនូវការស្រមើស្រមៃរបស់មនុស្សវិទ្យាសាស្ត្រឡើយ។ ពីពេលមួយទៅពេលមួយ អ្នកតំណាងផ្សេងៗរបស់វាបានងាកទៅរកវា ប៉ុន្តែរហូតដល់ដើមសតវត្សទី 19 សំណង់របស់ពួកគេគ្រាន់តែជាសម្មតិកម្មប៉ុណ្ណោះ មិនត្រូវបានគាំទ្រដោយទិន្នន័យពិសោធន៍ទេ។
ទីបំផុតនៅឆ្នាំ 1804 ជាងមួយរយឆ្នាំមុនគំរូភពនៃអាតូមបានបង្ហាញខ្លួន អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអង់គ្លេស John Dalton បានផ្តល់ភស្តុតាងសម្រាប់អត្ថិភាពរបស់វា និងបានណែនាំអំពីគោលគំនិតនៃទម្ងន់អាតូម ដែលជាលក្ខណៈបរិមាណដំបូងរបស់វា។ ដូចអ្នកកាន់តំណែងមុនរបស់គាត់ គាត់ស្រមៃថាអាតូមជាបំណែកតូចៗបំផុតនៃរូបធាតុ ដូចជាបាល់រឹង ដែលមិនអាចបែងចែកទៅជាភាគល្អិតតូចៗបានឡើយ។
ការរកឃើញអេឡិចត្រុង និងគំរូដំបូងនៃអាតូម
ស្ទើរតែមួយសតវត្សបានកន្លងផុតទៅ នៅពេលដែលទីបំផុត នៅចុងសតវត្សទី 19 ជនជាតិអង់គ្លេសឈ្មោះ J. J. Thomson បានរកឃើញភាគល្អិត subatomic ដំបូង ដែលជាអេឡិចត្រុងអវិជ្ជមាន។ ដោយសារអាតូមមានអព្យាក្រឹតអគ្គិសនី ថមសុនបានគិតថា ពួកវាត្រូវតែផ្សំឡើងដោយស្នូលដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ជាមួយនឹងអេឡិចត្រុងនៅរាយប៉ាយពេញបរិមាណរបស់វា។ ដោយផ្អែកលើលទ្ធផលពិសោធន៍ផ្សេងៗ នៅឆ្នាំ 1898 គាត់បានស្នើគំរូអាតូមរបស់គាត់ ដែលជួនកាលគេហៅថា "ផ្លែព្រូននៅក្នុងផើង" ដោយសារតែអាតូមនៅក្នុងវាត្រូវបានតំណាងថាជាស្វ៊ែរដែលពោរពេញទៅដោយអង្គធាតុរាវវិជ្ជមានមួយចំនួន ដែលក្នុងនោះអេឡិចត្រុងត្រូវបានបង្កប់ដូចជា " plums ចូលទៅក្នុង pudding នេះ។ កាំនៃគំរូរាងស្វ៊ែរបែបនេះគឺប្រហែល 10 -8 សង់ទីម៉ែត្រ បន្ទុកវិជ្ជមានសរុបនៃអង្គធាតុរាវគឺស៊ីមេទ្រី និងស្មើភាពគ្នាដោយបន្ទុកអវិជ្ជមាននៃអេឡិចត្រុង ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។
គំរូនេះបានពន្យល់យ៉ាងពេញចិត្តនូវការពិតដែលថានៅពេលដែលសារធាតុមួយត្រូវបានកំដៅវាចាប់ផ្តើមបញ្ចេញពន្លឺ។ ទោះបីជានេះគឺជាការប៉ុនប៉ងលើកដំបូងដើម្បីយល់ពីអ្វីដែលអាតូមមួយ វាបានបរាជ័យក្នុងការបំពេញនូវលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍ដែលបានធ្វើឡើងនៅពេលក្រោយដោយ Rutherford និងអ្នកដទៃ។ ថមសុនបានយល់ស្របនៅឆ្នាំ 1911 ថាគំរូរបស់គាត់មិនអាចឆ្លើយពីរបៀប និងមូលហេតុដែលការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃកាំរស្មី α ដែលត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងការពិសោធន៍កើតឡើង។ ដូច្នេះហើយ វាត្រូវបានបោះបង់ចោល ហើយវាត្រូវបានជំនួសដោយគំរូភពដ៏ល្អឥតខ្ចោះនៃអាតូម។
តើអាតូមត្រូវបានរៀបចំយ៉ាងដូចម្តេច?
លោក Ernest Rutherford បានផ្តល់ការពន្យល់អំពីបាតុភូតវិទ្យុសកម្មដែលបានឈ្នះរង្វាន់ណូបែលដល់គាត់ ប៉ុន្តែការរួមចំណែកដ៏សំខាន់បំផុតរបស់គាត់ចំពោះវិទ្យាសាស្ត្របានកើតឡើងនៅពេលក្រោយ នៅពេលដែលគាត់បានរកឃើញថាអាតូមមានស្នូលក្រាស់ដែលព័ទ្ធជុំវិញដោយគន្លងនៃអេឡិចត្រុង ដូចព្រះអាទិត្យត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធ។ ដោយគន្លងនៃភព។
យោងតាមគំរូភពនៃអាតូមមួយ ភាគច្រើននៃម៉ាស់របស់វាត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងស្នូលតូចមួយ (បើប្រៀបធៀបទៅនឹងទំហំនៃអាតូមទាំងមូល) ។ អេឡិចត្រុងធ្វើចលនាជុំវិញស្នូល ដោយធ្វើដំណើរក្នុងល្បឿនមិនគួរឱ្យជឿ ប៉ុន្តែបរិមាណអាតូមភាគច្រើនគឺជាកន្លែងទំនេរ។
ទំហំនៃស្នូលគឺតូចណាស់ដែលអង្កត់ផ្ចិតរបស់វាតូចជាងអាតូម 100,000 ដង។ អង្កត់ផ្ចិតនៃស្នូលត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណដោយ Rutherford ថា 10 -13 សង់ទីម៉ែត្រ ផ្ទុយពីទំហំនៃអាតូម - 10 -8 សង់ទីម៉ែត្រ។ នៅខាងក្រៅស្នូល អេឡិចត្រុងវិលជុំវិញវាក្នុងល្បឿនលឿន ដែលបណ្តាលឱ្យមានកម្លាំង centrifugal ដែលធ្វើអោយមានតុល្យភាពនៃកម្លាំងអេឡិចត្រូត។ ការទាក់ទាញរវាងប្រូតុង និងអេឡិចត្រុង។
ការពិសោធន៍របស់ Rutherford
គំរូភពនៃអាតូមបានកើតឡើងនៅឆ្នាំ 1911 បន្ទាប់ពីការពិសោធន៍ដ៏ល្បីល្បាញជាមួយនឹងបន្ទះមាស ដែលធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានព័ត៌មានជាមូលដ្ឋានមួយចំនួនអំពីរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។ ផ្លូវរបស់ Rutherford ទៅកាន់ការរកឃើញនៃស្នូលអាតូមិច គឺជាឧទាហរណ៍ដ៏ល្អនៃតួនាទីនៃភាពច្នៃប្រឌិតក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ។ ការស្វែងរករបស់គាត់បានចាប់ផ្តើមនៅដើមឆ្នាំ 1899 នៅពេលដែលគាត់បានរកឃើញថាធាតុមួយចំនួនបញ្ចេញនូវភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានដែលអាចជ្រាបចូលទៅក្នុងអ្វីទាំងអស់។ គាត់បានហៅភាគល្អិតទាំងនេះថា អាល់ហ្វា (α) ភាគល្អិត (ឥឡូវយើងដឹងថាវាជាស្នូលអេលីយ៉ូម)។ ដូចអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រល្អទាំងអស់ដែរ រូធើហ្វដមានការចង់ដឹង។ គាត់ឆ្ងល់ថាតើភាគល្អិតអាល់ហ្វាអាចប្រើដើម្បីស្វែងរករចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូមបានដែរឬទេ។ Rutherford បានសម្រេចចិត្តតម្រង់ធ្នឹមនៃភាគល្អិតអាល់ហ្វាទៅកាន់សន្លឹកក្រដាសមាសស្តើងបំផុត។ គាត់បានជ្រើសរើសមាសព្រោះវាអាចបង្កើតជាសន្លឹកស្តើងរហូតដល់ 0.00004 សង់ទីម៉ែត្រ។ នៅខាងក្រោយសន្លឹកក្រដាសមាស គាត់បានដាក់អេក្រង់ដែលបញ្ចេញពន្លឺនៅពេលភាគល្អិតអាល់ហ្វាបុកវា។ វាត្រូវបានគេប្រើដើម្បីរកឃើញភាគល្អិតអាល់ហ្វា បន្ទាប់ពីវាបានឆ្លងកាត់ foil ។ រន្ធតូចមួយនៅលើអេក្រង់អនុញ្ញាតឱ្យធ្នឹមភាគល្អិតអាល់ហ្វាទៅដល់ foil បន្ទាប់ពីចេញពីប្រភព។ ពួកគេខ្លះត្រូវតែឆ្លងកាត់ foil ហើយបន្តផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅដូចគ្នាខណៈពេលដែលផ្នែកផ្សេងទៀតត្រូវតែលោតចេញពី foil ហើយត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងនៅមុំស្រួច។ អ្នកអាចឃើញគ្រោងការណ៍នៃការពិសោធន៍នៅក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។
តើមានអ្វីកើតឡើងនៅក្នុងការពិសោធន៍របស់ Rutherford?
ដោយផ្អែកលើគំរូអាតូមរបស់ J.J. Thomson លោក Rutherford បានសន្មត់ថាតំបន់រឹងនៃបន្ទុកវិជ្ជមានដែលបំពេញបរិមាណទាំងមូលនៃអាតូមមាសនឹងបង្វែរ ឬបត់គន្លងនៃភាគល្អិតអាល់ហ្វាទាំងអស់ នៅពេលដែលពួកគេបានឆ្លងកាត់បន្ទះឈើ។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាគល្អិតអាល់ហ្វាភាគច្រើនបានឆ្លងកាត់ក្រដាសមាស ហាក់ដូចជាមិនមាននៅទីនោះ។ ពួកគេហាក់ដូចជាកំពុងឆ្លងកាត់ចន្លោះទទេ។ មានតែប៉ុន្មាននាក់ប៉ុណ្ណោះដែលងាកចេញពីផ្លូវត្រង់ដូចដែលគេស្មានតាំងពីដើមមក។ ខាងក្រោមគឺជាគ្រោងនៃចំនួនភាគល្អិតដែលនៅរាយប៉ាយក្នុងទិសដៅរៀងៗខ្លួនធៀបនឹងមុំខ្ចាត់ខ្ចាយ។
គួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើល ភាគល្អិតតូចៗមួយភាគតូចបានត្រឡប់មកពីក្រដាស់ ដូចបាល់បោះលោតចេញពីក្តារបន្ទះ។ Rutherford បានដឹងថា គម្លាតទាំងនេះគឺជាលទ្ធផលនៃការប៉ះទង្គិចដោយផ្ទាល់រវាងភាគល្អិតអាល់ហ្វា និងសមាសធាតុដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាននៃអាតូម។
ស្នូលកើតឡើងដំណាក់កាលកណ្តាល
ដោយផ្អែកលើភាគរយនៃការធ្វេសប្រហែសនៃភាគល្អិតអាល់ហ្វាដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពី foil យើងអាចសន្និដ្ឋានថាបន្ទុកវិជ្ជមានទាំងអស់ និងម៉ាស់ស្ទើរតែទាំងអស់នៃអាតូមត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងតំបន់តូចមួយ ហើយអាតូមដែលនៅសល់គឺភាគច្រើនជាកន្លែងទំនេរ។ Rutherford បានហៅតំបន់ដែលប្រមូលផ្តុំបន្ទុកវិជ្ជមានថាស្នូល។ គាត់បានព្យាករ ហើយមិនយូរប៉ុន្មានបានរកឃើញថា វាមានភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ដែលគាត់បានដាក់ឈ្មោះថាប្រូតុង។ Rutherford បានទស្សន៍ទាយអំពីអត្ថិភាពនៃភាគល្អិតអាតូមិកដែលហៅថានឺត្រុង ប៉ុន្តែគាត់មិនអាចរកឃើញពួកវាបានទេ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ សិស្សរបស់គាត់ James Chadwick បានរកឃើញពួកគេពីរបីឆ្នាំក្រោយមក។ រូបខាងក្រោមបង្ហាញពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃស្នូលនៃអាតូមអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។
អាតូមមានស្នូលបន្ទុកវិជ្ជមានដែលហ៊ុំព័ទ្ធដោយភាគល្អិតស្រាលខ្លាំងដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាន - អេឡិចត្រុងបង្វិលជុំវិញពួកវា ហើយក្នុងល្បឿនបែបនេះដែលកម្លាំង centrifugal មេកានិចគ្រាន់តែធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពការទាក់ទាញអេឡិចត្រូស្ទិករបស់ពួកគេទៅនឹងស្នូល ហើយនៅក្នុងការតភ្ជាប់នេះ ស្ថេរភាពនៃអាតូមត្រូវបានធានា។
គុណវិបត្តិនៃម៉ូដែលនេះ។
គំនិតចម្បងរបស់ Rutherford គឺទាក់ទងទៅនឹងគំនិតនៃស្នូលអាតូមិកតូចមួយ។ ការសន្មត់អំពីគន្លងរបស់អេឡិចត្រុងគឺជាការស្មានសុទ្ធ។ គាត់មិនដឹងថាកន្លែងណា និងរបៀបដែលអេឡិចត្រុងវិលជុំវិញស្នូលនោះទេ។ ដូច្នេះ គំរូភពរបស់ Rutherford មិនពន្យល់ពីការចែកចាយអេឡិចត្រុងក្នុងគន្លងទេ។
លើសពីនេះទៀត ស្ថេរភាពនៃអាតូម Rutherford គឺអាចធ្វើទៅបានលុះត្រាតែមានចលនាបន្តនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លងដោយមិនបាត់បង់ថាមពល kinetic ។ ប៉ុន្តែការគណនាអេឡិចត្រូឌីណាមិកបានបង្ហាញថាចលនានៃអេឡិចត្រុងតាមបណ្តោយគន្លង curvilinear ណាមួយដែលអមដោយការផ្លាស់ប្តូរទិសដៅនៃវ៉ិចទ័រល្បឿននិងរូបរាងនៃការបង្កើនល្បឿនដែលត្រូវគ្នាគឺជៀសមិនរួចជាមួយនឹងការបំភាយថាមពលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ក្នុងករណីនេះយោងទៅតាមច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលថាមពល kinetic នៃអេឡិចត្រុងត្រូវតែត្រូវបានចំណាយយ៉ាងលឿនលើវិទ្យុសកម្មហើយវាត្រូវតែធ្លាក់លើស្នូលដូចដែលបានបង្ហាញជាគ្រោងការណ៍ក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។
ប៉ុន្តែនេះមិនកើតឡើងទេ ចាប់តាំងពីអាតូមជាទម្រង់មានស្ថិរភាព។ ភាពផ្ទុយគ្នាខាងវិទ្យាសាស្ត្រធម្មតាបានកើតឡើងរវាងគំរូនៃបាតុភូត និងទិន្នន័យពិសោធន៍។
ពី Rutherford ទៅ Niels Bohr
ការឈានទៅមុខដ៏សំខាន់បន្ទាប់ក្នុងប្រវត្តិសាស្រ្តអាតូមិកបានកើតឡើងនៅឆ្នាំ 1913 នៅពេលដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជនជាតិដាណឺម៉ាក Niels Bohr បានបោះពុម្ពផ្សាយការពិពណ៌នាអំពីគំរូលម្អិតនៃអាតូម។ នាងបានកំណត់កាន់តែច្បាស់អំពីកន្លែងដែលអេឡិចត្រុងអាចមាន។ ទោះបីជាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រក្រោយៗមកនឹងអភិវឌ្ឍការរចនាអាតូមិកកាន់តែទំនើបក៏ដោយ គំរូភពរបស់ Bohr នៃអាតូមគឺត្រឹមត្រូវជាមូលដ្ឋាន ហើយភាគច្រើននៃវានៅតែត្រូវបានទទួលយកសព្វថ្ងៃនេះ។ វាមានកម្មវិធីមានប្រយោជន៍ជាច្រើន ជាឧទាហរណ៍ ដោយមានជំនួយរបស់វា ពួកគេពន្យល់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃធាតុគីមីផ្សេងៗ លក្ខណៈនៃវិសាលគមវិទ្យុសកម្ម និងរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម។ គំរូភពផែនដី និងគំរូ Bohr គឺជាព្រឹត្តិការដ៏សំខាន់បំផុតដែលសម្គាល់ការលេចចេញនូវទិសដៅថ្មីក្នុងរូបវិទ្យា - រូបវិទ្យានៃពិភពមីក្រូ។ Bohr បានទទួលរង្វាន់ណូបែលរូបវិទ្យាឆ្នាំ 1922 សម្រាប់ការរួមចំណែករបស់គាត់ចំពោះការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម។
តើ Bohr នាំយកគំរូអាតូមថ្មីអ្វីខ្លះ?
កាលនៅក្មេង លោក Bohr បានធ្វើការនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ Rutherford ក្នុងប្រទេសអង់គ្លេស។ ចាប់តាំងពីគំនិតនៃអេឡិចត្រុងត្រូវបានអភិវឌ្ឍតិចតួចនៅក្នុងគំរូរបស់ Rutherford Bohr បានផ្តោតលើពួកគេ។ ជាលទ្ធផលគំរូភពនៃអាតូមត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ ប្រកាសរបស់ Bohr ដែលគាត់បានបង្កើតនៅក្នុងអត្ថបទរបស់គាត់ "នៅលើរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម និងម៉ូលេគុល" ដែលបានបោះពុម្ពនៅឆ្នាំ 1913 អានថា:
1. អេឡិចត្រុងអាចផ្លាស់ទីជុំវិញស្នូលបានតែនៅចម្ងាយថេរពីវា ដោយកំណត់ដោយបរិមាណថាមពលដែលពួកគេមាន។ គាត់បានហៅកម្រិតថាមពលថេរទាំងនេះ ឬសែលអេឡិចត្រុង។ Bohr បានស្រមៃមើលពួកវាថាជារង្វង់ផ្ចិតដោយមានស្នូលនៅចំកណ្តាលនីមួយៗ។ ក្នុងករណីនេះ អេឡិចត្រុងដែលមានថាមពលទាបនឹងត្រូវបានរកឃើញនៅកម្រិតទាប ខិតទៅជិតស្នូល។ អ្នកដែលមានថាមពលច្រើននឹងត្រូវបានរកឃើញនៅកម្រិតខ្ពស់ ឆ្ងាយពីស្នូល។
2. ប្រសិនបើអេឡិចត្រុងស្រូបយកបរិមាណថាមពលមួយចំនួន (ជាក់លាក់សម្រាប់កម្រិតដែលបានផ្តល់ឱ្យ) នោះវានឹងលោតទៅកម្រិតថាមពលខ្ពស់ជាងបន្ទាប់ទៀត។ ផ្ទុយទៅវិញ ប្រសិនបើគាត់បាត់បង់ថាមពលដូចគ្នា គាត់នឹងត្រឡប់ទៅកម្រិតដើមវិញ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ អេឡិចត្រុងមិនអាចមាននៅលើកម្រិតថាមពលពីរបានទេ។
គំនិតនេះត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបភាព។
ផ្នែកថាមពលសម្រាប់អេឡិចត្រុង
គំរូ Bohr នៃអាតូមគឺពិតជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃគំនិតពីរផ្សេងគ្នា: គំរូអាតូមរបស់ Rutherford ជាមួយនឹងអេឡិចត្រុងវិលជុំវិញស្នូល (ជាសំខាន់គំរូរបស់ភព Bohr-Rutherford នៃអាតូម) និងគំនិតរបស់ Max Planck ក្នុងការគណនាបរិមាណថាមពលនៃរូបធាតុ។ បោះពុម្ពនៅឆ្នាំ 1901 ។ quantum (ពហុវចនៈ - quanta) គឺជាចំនួនថាមពលអប្បបរមាដែលអាចត្រូវបានស្រូប ឬបញ្ចេញដោយសារធាតុមួយ។ វាគឺជាប្រភេទនៃជំហានមិនច្បាស់លាស់សម្រាប់បរិមាណថាមពល។
ប្រសិនបើថាមពលត្រូវបានប្រៀបធៀបទៅនឹងទឹក ហើយអ្នកចង់បន្ថែមវាទៅជាបញ្ហាក្នុងទម្រង់ជាកែវ អ្នកមិនអាចគ្រាន់តែចាក់ទឹកក្នុងស្ទ្រីមជាបន្តបន្ទាប់នោះទេ។ ជំនួសមកវិញ អ្នកអាចបន្ថែមវាក្នុងបរិមាណតិចតួច ដូចជាស្លាបព្រាកាហ្វេ។ Bohr ជឿថា ប្រសិនបើអេឡិចត្រុងអាចស្រូប ឬបាត់បង់ថាមពលក្នុងបរិមាណថេរ នោះពួកវាគួរតែផ្លាស់ប្តូរថាមពលរបស់ពួកគេតាមចំនួនថេរទាំងនេះប៉ុណ្ណោះ។ ដូច្នេះពួកគេអាចកាន់កាប់បានតែកម្រិតថាមពលថេរនៅជុំវិញស្នូលដែលត្រូវគ្នានឹងការកើនឡើងបរិមាណនៃថាមពលរបស់ពួកគេ។
ដូច្នេះពីគំរូ Bohr បង្កើតវិធីសាស្រ្ត Quantum ដើម្បីពន្យល់ពីអ្វីដែលរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម។ គំរូភព និងគំរូ Bohr គឺជាប្រភេទនៃជំហានមួយពីរូបវិទ្យាបុរាណទៅរូបវិទ្យា Quantum ដែលជាឧបករណ៍សំខាន់ក្នុងរូបវិទ្យានៃមីក្រូកូស រួមទាំងរូបវិទ្យាអាតូមិច។
ការបង្រៀន៖ គំរូភពនៃអាតូម
រចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម
មធ្យោបាយត្រឹមត្រូវបំផុតដើម្បីកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុណាមួយគឺការវិភាគវិសាលគម។ វិទ្យុសកម្មនៃអាតូមនីមួយៗនៃធាតុគឺបុគ្គលផ្តាច់មុខ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មុននឹងយល់ពីរបៀបដែលការវិភាគវិសាលគមកើតឡើង ចូរយើងស្វែងយល់ថាតើអាតូមនៃធាតុណាមួយមានរចនាសម្ព័ន្ធអ្វីខ្លះ។
ការសន្មត់ដំបូងអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូមត្រូវបានបង្ហាញដោយ J. Thomson ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនេះបានសិក្សាអាតូមជាយូរមកហើយ។ លើសពីនេះទៅទៀតវាគឺជាគាត់ដែលជាម្ចាស់ការរកឃើញអេឡិចត្រុង - ដែលគាត់បានទទួលរង្វាន់ណូបែល។ គំរូដែលថមសុនបានស្នើឡើងមិនមានអ្វីទាក់ទងនឹងការពិតទេ ប៉ុន្តែបានបម្រើជាការលើកទឹកចិត្តដ៏រឹងមាំគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ Rutherford ក្នុងការសិក្សាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម។ គំរូដែលបានស្នើឡើងដោយ Thomson ត្រូវបានគេហៅថា "ផ្លែ raisin pudding" ។
ថមសុន ជឿថា អាតូម គឺជាបាល់រឹង ដែលមានបន្ទុកអគ្គិសនីអវិជ្ជមាន។ ដើម្បីផ្តល់សំណងដល់វា អេឡិចត្រុងត្រូវបានប្រសព្វគ្នានៅក្នុងបាល់ដូចជា raisins ។ សរុបមក ការចោទប្រកាន់របស់អេឡិចត្រុងស្របគ្នានឹងបន្ទុកនៃស្នូលទាំងមូល ដែលធ្វើឲ្យអាតូមអព្យាក្រឹត។
ក្នុងអំឡុងពេលនៃការសិក្សាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម វាត្រូវបានគេរកឃើញថាអាតូមទាំងអស់នៅក្នុងអង្គធាតុរឹងបង្កើតចលនាលំយោល។ ហើយដូចដែលអ្នកបានដឹងហើយថា ភាគល្អិតផ្លាស់ទីណាមួយបញ្ចេញរលក។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលអាតូមនីមួយៗមានវិសាលគមផ្ទាល់ខ្លួន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សេចក្តីថ្លែងការណ៍ទាំងនេះមិនសមនឹងម៉ូដែល Thomson តាមមធ្យោបាយណាមួយឡើយ។
បទពិសោធន៍របស់ Rutherford
ដើម្បីបញ្ជាក់ ឬបដិសេធគំរូរបស់ថមសុន រូធើហ្វដបានស្នើរការពិសោធន៍មួយ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការទម្លាក់គ្រាប់បែកអាតូមនៃធាតុមួយចំនួនដោយភាគល្អិតអាល់ហ្វា។ ជាលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍នេះ វាជាការសំខាន់ដើម្បីមើលពីរបៀបដែលភាគល្អិតនឹងមានឥរិយាបទ។
ភាគល្អិតអាល់ហ្វាត្រូវបានគេរកឃើញជាលទ្ធផលនៃការពុកផុយនៃវិទ្យុសកម្មវិទ្យុសកម្ម។ ស្ទ្រីមរបស់ពួកគេគឺជាកាំរស្មីអាល់ហ្វា ដែលភាគល្អិតនីមួយៗមានបន្ទុកវិជ្ជមាន។ ជាលទ្ធផលនៃការសិក្សាជាច្រើន វាត្រូវបានគេកំណត់ថា ភាគល្អិតអាល់ហ្វាគឺដូចជាអាតូមអេលីយ៉ូម ដែលក្នុងនោះមិនមានអេឡិចត្រុងទេ។ ដោយប្រើចំណេះដឹងបច្ចុប្បន្ន យើងដឹងថាភាគល្អិតអាល់ហ្វាគឺជាស្នូលនៃអេលីយ៉ូម ខណៈដែល Rutherford ជឿថាទាំងនេះគឺជាអ៊ីយ៉ុងអេលីយ៉ូម។
ភាគល្អិតអាល់ហ្វានីមួយៗមានថាមពលយ៉ាងសម្បើម ជាលទ្ធផលដែលវាអាចហោះហើរនៅអាតូមដែលមានសំណួរក្នុងល្បឿនលឿន។ ដូច្នេះលទ្ធផលចម្បងនៃការពិសោធន៍គឺដើម្បីកំណត់មុំផ្លាតភាគល្អិត។
សម្រាប់ការពិសោធន៍ Rutherford បានប្រើក្រដាសមាសស្តើង។ គាត់បានដឹកនាំភាគល្អិតអាល់ហ្វាដែលមានល្បឿនលឿនទៅវា។ គាត់បានសន្មត់ថាជាលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍នេះ ភាគល្អិតទាំងអស់នឹងហោះហើរតាម foil ហើយជាមួយនឹងគម្លាតតូចៗ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដើម្បីស្វែងយល់ឱ្យច្បាស់ គាត់បានណែនាំសិស្សរបស់គាត់ឱ្យពិនិត្យមើលថាតើមានគម្លាតធំណាមួយនៅក្នុងភាគល្អិតទាំងនេះដែរឬទេ។
លទ្ធផលនៃការពិសោធន៍បានធ្វើឱ្យមនុស្សគ្រប់គ្នាភ្ញាក់ផ្អើលជាខ្លាំង ពីព្រោះភាគល្អិតជាច្រើនមិនត្រឹមតែគម្លាតពីមុំធំគ្រប់គ្រាន់ប៉ុណ្ណោះទេ មុំផ្លាតខ្លះឈានដល់ជាង 90 ដឺក្រេ។
លទ្ធផលទាំងនេះបានធ្វើឱ្យមនុស្សគ្រប់គ្នាភ្ញាក់ផ្អើលជាខ្លាំង Rutherford បាននិយាយថាវាមានអារម្មណ៍ថាដូចជាក្រដាសមួយត្រូវបានគេដាក់នៅក្នុងផ្លូវនៃ projectiles ដែលមិនអនុញ្ញាតឱ្យភាគល្អិតអាល់ហ្វាចូលទៅក្នុងខាងក្នុងដែលជាលទ្ធផលដែលវាត្រលប់មកវិញ។
ប្រសិនបើអាតូមពិតជារឹងមែន នោះវាគួរតែមានវាលអគ្គិសនីមួយចំនួន ដែលបន្ថយល្បឿននៃភាគល្អិត។ ទោះបីជាយ៉ាងណា កម្លាំងនៃទីលានមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបញ្ឈប់នាងទាំងស្រុងនោះទេ ទុកឱ្យនាងរុញថយក្រោយតែម្តង។ នេះមានន័យថាគំរូរបស់ថមសុនត្រូវបានបដិសេធ។ ដូច្នេះ Rutherford បានចាប់ផ្តើមធ្វើការលើគំរូថ្មីមួយ។
ម៉ូដែល Rutherford
ដើម្បីទទួលបានលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍នេះ វាចាំបាច់ក្នុងការប្រមូលផ្តុំបន្ទុកវិជ្ជមានក្នុងបរិមាណតូចជាង ដែលបណ្តាលឱ្យមានវាលអគ្គិសនីធំជាង។ ដោយប្រើរូបមន្តសក្តានុពលវាល អ្នកអាចកំណត់ទំហំដែលត្រូវការនៃភាគល្អិតវិជ្ជមាន ដែលអាចបណ្តេញភាគល្អិតអាល់ហ្វាក្នុងទិសដៅផ្ទុយ។ កាំរបស់វាគួរតែមានលំដាប់អតិបរមា 10 -15 ម។. នោះហើយជាមូលហេតុដែល Rutherford ស្នើគំរូភពនៃអាតូម។
ម៉ូដែលនេះត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះដូច្នេះសម្រាប់ហេតុផលមួយ។ ការពិតគឺថានៅខាងក្នុងអាតូមមានស្នូលដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានស្រដៀងទៅនឹងព្រះអាទិត្យនៅក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ។ អេឡិចត្រុងវិលជុំវិញស្នូលដូចភព។ ប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យត្រូវបានរចនាឡើងតាមរបៀបដែលភពនានាត្រូវបានទាក់ទាញទៅកាន់ព្រះអាទិត្យ ដោយមានជំនួយពីកម្លាំងទំនាញ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ពួកវាមិនធ្លាក់លើផ្ទៃព្រះអាទិត្យទេ ជាលទ្ធផលនៃល្បឿនដែលមានដែលរក្សាពួកវាក្នុងគន្លងរបស់វា។ រឿងដដែលនេះកើតឡើងជាមួយអេឡិចត្រុង - កម្លាំង Coulomb ទាក់ទាញអេឡិចត្រុងទៅស្នូលប៉ុន្តែដោយសារតែការបង្វិលពួកវាមិនធ្លាក់លើផ្ទៃនៃស្នូលទេ។
ការសន្មត់មួយរបស់ថមសុនបានប្រែទៅជាត្រឹមត្រូវ - បន្ទុកសរុបនៃអេឡិចត្រុងត្រូវគ្នាទៅនឹងបន្ទុកនៃស្នូល។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មដ៏ខ្លាំងក្លា អេឡិចត្រុងអាចត្រូវបានទម្លាក់ចេញពីគន្លងរបស់វា ដែលជាលទ្ធផលនៃបន្ទុកមិនត្រូវបានទូទាត់ ហើយអាតូមប្រែទៅជាអ៊ីយ៉ុងដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន។
ព័ត៌មានសំខាន់ខ្លាំងណាស់ទាក់ទងនឹងរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូមគឺថាម៉ាស់អាតូមស្ទើរតែទាំងអស់ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងស្នូល។ ជាឧទាហរណ៍ អាតូមអ៊ីដ្រូសែនមានអេឡិចត្រុងតែមួយប៉ុណ្ណោះ ដែលម៉ាស់របស់វាតិចជាងម៉ាស់របស់នុយក្លេសមួយពាន់ដង។
| | |
នៅឆ្នាំ 1903 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអង់គ្លេស ថមសុន បានស្នើគំរូនៃអាតូម ដែលត្រូវបានគេហៅលេងសើចថា "ប៊ុនជាមួយផ្លែ raisins" ។ យោងទៅតាមគាត់ អាតូមគឺជាស្វ៊ែរដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានឯកសណ្ឋាន ដែលក្នុងនោះអេឡិចត្រុងដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមានត្រូវបានប្រសព្វគ្នាដូចជាផ្លែ raisins ។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការសិក្សាបន្ថែមអំពីអាតូមបានបង្ហាញថា ទ្រឹស្ដីនេះមិនអាចកែប្រែបានទេ។ ហើយប៉ុន្មានឆ្នាំក្រោយមក រូបវិទូជនជាតិអង់គ្លេសម្នាក់ទៀតគឺ រូធើហ្វដ បានធ្វើការពិសោធន៍ជាបន្តបន្ទាប់។ ដោយផ្អែកលើលទ្ធផល គាត់បានបង្កើតសម្មតិកម្មអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម ដែលនៅតែត្រូវបានទទួលស្គាល់ទូទាំងពិភពលោក។
បទពិសោធន៍របស់ Rutherford៖ សំណើគំរូរបស់គាត់អំពីអាតូម
នៅក្នុងការពិសោធន៍របស់គាត់ Rutherford បានឆ្លងកាត់ធ្នឹមនៃភាគល្អិតអាល់ហ្វាតាមរយៈបន្ទះមាសស្តើង។ មាសត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់ភាពប្លាស្ទិករបស់វា ដែលធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតជាបន្ទះស្តើងមួយដែលមានស្រទាប់ម៉ូលេគុលក្រាស់ស្ទើរតែមួយ។ នៅពីក្រោយ foil គឺជាអេក្រង់ពិសេសមួយដែលត្រូវបានបំភ្លឺនៅពេលដែលមានការទម្លាក់គ្រាប់បែកដោយភាគល្អិតអាល់ហ្វាធ្លាក់មកលើវា។ យោងទៅតាមទ្រឹស្ដីរបស់ថមសុន ភាគល្អិតអាល់ហ្វាគួរតែបានឆ្លងកាត់ foil ដោយមិនមានការរារាំង ដោយបង្វែរបន្តិចទៅម្ខាង។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាបានប្រែក្លាយថា ភាគល្អិតមួយចំនួនមានឥរិយាបទតាមរបៀបនេះ ហើយផ្នែកតូចមួយបានត្រលប់មកវិញ។ ដូចជាការវាយអ្វីមួយ។
នោះគឺគេបានរកឃើញថា នៅក្នុងអាតូមមានអ្វីមួយរឹង និងតូច ដែលភាគល្អិតអាល់ហ្វាបានលោតចេញ។ ពេលនោះហើយដែល Rutherford បានស្នើរគំរូភពនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូម។ គំរូភពនៃអាតូមរបស់ Rutherford បានពន្យល់ពីលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍របស់គាត់ និងមិត្តរួមការងាររបស់គាត់។ រហូតមកដល់សព្វថ្ងៃនេះ គ្មានគំរូល្អជាងនេះត្រូវបានគេស្នើឡើងទេ ទោះបីជាទិដ្ឋភាពខ្លះនៃទ្រឹស្ដីនេះនៅតែមិនយល់ស្របនឹងការអនុវត្តនៅក្នុងផ្នែកមួយចំនួនតូចចង្អៀតនៃវិទ្យាសាស្ត្រក៏ដោយ។ ប៉ុន្តែជាមូលដ្ឋាន គំរូភពនៃអាតូមគឺមានប្រយោជន៍បំផុតទាំងអស់។ តើម៉ូដែលនេះជាអ្វី?
គំរូភពនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូម
ដូចដែលឈ្មោះបង្កប់ន័យ អាតូមមួយត្រូវបានប្រៀបធៀបទៅនឹងភពមួយ។ ក្នុងករណីនេះ ភពផែនដីគឺជាស្នូលនៃអាតូមមួយ។ ហើយអេឡិចត្រុងវិលជុំវិញស្នូលនៅចម្ងាយដ៏ច្រើន ដូចជាផ្កាយរណបវិលជុំវិញភពផែនដី។ មានតែល្បឿននៃការបង្វិលអេឡិចត្រុងប៉ុណ្ណោះ ដែលធំជាងល្បឿនបង្វិលរបស់ផ្កាយរណបលឿនបំផុតរាប់រយពាន់ដង។ ដូច្នេះ ក្នុងអំឡុងពេលបង្វិលរបស់វា អេឡិចត្រុងបង្កើតបានជាពពកពីលើផ្ទៃនៃស្នូល។ ហើយការចោទប្រកាន់ដែលមានស្រាប់នៃអេឡិចត្រុងច្រានចោលការចោទប្រកាន់ដូចគ្នាដែលបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រុងជុំវិញស្នូលផ្សេងទៀត។ ដូច្នេះ អាតូមមិន "នៅជាប់គ្នា" ទេ ប៉ុន្តែស្ថិតនៅចម្ងាយជាក់លាក់មួយពីគ្នាទៅវិញទៅមក។
ហើយនៅពេលដែលយើងនិយាយអំពីការប៉ះទង្គិចគ្នានៃភាគល្អិត យើងមានន័យថាពួកវាចូលទៅជិតគ្នាក្នុងចម្ងាយដ៏ច្រើនគ្រប់គ្រាន់ ហើយត្រូវបានច្រានចោលដោយផ្នែកនៃការចោទប្រកាន់របស់ពួកគេ។ មិនមានទំនាក់ទំនងផ្ទាល់ទេ។ ភាគល្អិតនៅក្នុងរូបធាតុជាទូទៅគឺនៅឆ្ងាយពីគ្នា។ ប្រសិនបើដោយមធ្យោបាយណាក៏ដោយ វាអាចបំប្លែងភាគល្អិតនៃរាងកាយណាមួយបាន វានឹងកាត់បន្ថយមួយពាន់លានដង។ ផែនដីនឹងតូចជាងផ្លែប៉ោម។ ដូច្នេះបរិមាណសំខាន់នៃសារធាតុណាមួយដែលចម្លែកដូចដែលវាអាចស្តាប់ទៅត្រូវបានកាន់កាប់ដោយមោឃៈដែលភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់មានទីតាំងនៅចម្ងាយដោយកម្លាំងអេឡិចត្រូនិចនៃអន្តរកម្ម។
