Ernest Rutherford, 1900’lerin başında yaptığı çalışmalarla atomun yapısını anlamada çığır açtı. Altın folyo deneyinde, alfa parçacıklarının atom çekirdeğine çarpması sonucunda bazı parçacıkların büyük bir açıda dağılması, atomun yoğun ve pozitif yüklü bir merkezinin olduğunu gösterdi. Rutherford’un bu buluşu, atom modelinin evriminde önemli bir aşama olarak kabul edilir ve atom fiziği alanında yeni araştırmalara kapı araladı. Bu gelişmeler, günümüz kimya ve fizik derslerinde hala temel konular arasında yer alıyor. Peki Rutherford atom modeli nedir? Rutherford neyi bulmuştur? İşte detaylar...
Rutherford atom modeli nedir?
Rutherford atom modeli, 1911 yılında Ernest Rutherford tarafından geliştirilen önemli bir fiziksel modeldir. Bu model, Rutherford'un 1909'daki Geiger-Marsden deneyine dayanarak, J. J. Thomson’un erik pudingi modelinin yanlış olduğunu ortaya koymuştur. Rutherford’un atom modeli, atomun büyük bir kısmının yoğun bir merkezi yükte toplandığını ve bu bölgenin atom çekirdeği olarak adlandırıldığını öne sürmüştür.
Deneyde, arkasına film yerleştirilmiş bir altın tabakaya +2 yüklü alfa parçacıkları gönderilmiş ve bu parçacıkların levhaya çarptıktan sonraki yolları izlenmiştir. Rutherford, bu deneyle atom çapını oldukça küçük bir hata payı ile hesaplamıştır; 22 bin alfa parçacıklarından sadece bir tanesi sapmıştır. Bu sapmanın nedeni, o dönemde kullanılan ölçme yöntemlerinin hassas olmaması olarak değerlendirilmiştir.
Rutherford’un atom modeli, Güneş Sistemi’ne benzetilmiştir. Deney sonuçlarına göre, gönderilen ışınların çoğu levhadan doğrudan geçmiş, yalnızca küçük bir kısmı kırılmış veya yansımıştır. Bu durum, atomda büyük boşluklar bulunduğunu ve + yüklü parçacıkların, çekirdek olarak adlandırılan küçük bir alanda yoğunlaştığını göstermiştir. Atomun kütlesinin büyük bir bölümü de çekirdekte yer alırken, pozitif yüklü tanecikler kadar elektronlar da çekirdeğin etrafında dolaşarak atom hacminin büyük bir kısmını kaplamaktadır.
Ancak Rutherford atom modelinin bazı eksiklikleri vardır. Örneğin, nötronu keşfedememiş ve elektronların yerleri ile hareketlerini tam olarak açıklayamamıştır. Bu model, modern atom teorisi ve Bohr atom modelinin temellerini atmakla birlikte, daha fazla geliştirmeye ihtiyaç duymuştur.
Rutherford neyi bulmuştur?
Atomun Boşluk İçerdiği: Rutherford, atomun büyük bir kısmının boşluk olduğunu göstermiştir. Deneyinde, çoğu alfa parçacığının altın levhadan geçmesi, atomun iç yapısının büyük bir bölümünün boş olduğunu ortaya koymuştur.
Pozitif Yüklerin Toplanması: Atomda pozitif yüklerin, çekirdek adı verilen küçük ve yoğun bir alanda toplandığını belirlemiştir. Bu çekirdek, atomun kütlesinin büyük bir kısmını içerir.
Elektronların Çekirdek Etrafında Döndüğü: Rutherford, pozitif yüklü çekirdek etrafında negatif yüklü elektronların döndüğünü öne sürmüştür. Bu durum, atomun Güneş Sistemi benzeri bir yapıya sahip olduğunu düşündürmüştür.
Atomun Kütlesinin Çoğunluğunun Çekirdekte Olduğu: Atom kütlesinin büyük bir kısmının çekirdek içinde yoğunlaştığını tespit etmiştir.