ما هو دور راذرفورد في بناء النموذج الذري

1 إجابة واحدة
كاتبة
IT تكنولوجيا المعلومات, الجامعة الافتراضية السورية

تشكّل الذرة المكوّن الأساسيّ للمادة، حيث تتألف من الجسيمات الصغيرة التي يطلق عليها اسم البروتونات، والنيوترونات، والإلكترونات. درس العديد من العلماء تركيب الذرة ومكوّناتها، ووضعوا النظريات التي تثبت كيفية حركة وتوضّع الجسيمات داخلها. ومن أشهر العلماء الذين وضعوا نموذج الذرة هو العالم رذرفورد.

ولد آرنست جيمس رذرفورد في عام 1871، حيث يعتبر من أوائل العلماء الذين درسوا مكونات الذرّة وتقسيمها. لدرجة أطلق عليه لقبيّ “والد الفيزياء النووية”، و “أبو العصر النووي”. نشأ رذرفورد في بيئةٍ فقيرةٍ، إذ كان عمل والده يتركز على زراعة بذور الكتان، وإنشاء السكك الحديدية والجسور المعلّقة. أما والدته فكانت تعمل مدرسةً. اكتسب رذرفورد حب العمل، والدراسة، والسعيّ لتحقيق أهدافه من والديه الذين أثّرا به كثيرًا.

نتيجةً لنشاط العالم رذرفورد وذكائه، حصل على العديد من المنح الدراسية. ففي عام 1889، حصل رذرفورد على منحةٍ لدراسة شهادة البكالوريوس من جامعة كانتربيري كرايست شيرش، وما أن أنهى دراسته فيها حتى حصل على منحةٍ أخرى لدراسة الماجستير. واجتاز رذرفورد مرحلة الماجستير في عام 1893، وحصل حينها على درجة الشرف في علوم الرياضيات والفيزياء. وقد تابع أبحاثه ودراساته العميقة في مجال مغنطة الحديد، لحين حصوله على منحة الدراسة في جامعة كامبريدج في بريطانيا.

اشتهر رذرفورد في مجال الكيمياء والفيزياء، ويعتبر نموذج رذرفورد التصوريّ للذرة من أشهر النماذج على الإطلاق. بدأ إنجازه في عام 1908، عبر تكليف مساعديه جايجر وماريسدن بدراسة رقائق الذهب. وبعد العديد من الدراسات التحليلية لنتائج مساعديه، اكتشف تركيب الذرة والنموذج الجديد لها في عام 1911، بعد أن أثبت خطأ نموذج طومسون للذرّة.

وضّح نموذج رذرفورد الجديد وجود النواة ضمن الذرة والتي تضمّ معظم كتلة الذرة وتحمل شحنةً موجبةً، كما بيّن وجود الإلكترونات ذات الكتلة الحجمية الصغيرة والتي تدور حول النواة، وتحمل شحنةً سالبةً. ويعتمد أساس هذا الاكتشاف على نقض رذرفورد لنموذج معلمه طومسون عبر إجراء تجربة رذرفورد الشهيرة، حيث أكد وجود خطأٍ في نموذج معلمه بسبب عدم انتشار كتلة الذرة في جميع الاتجاهات.

فبحسب نموذج طومسون لو أطلق رذرفورد جسيمات ألفا بسرعةٍ كبيرةٍ جدًا، سيلاحظ انحراف عددٍ منها عن مسارها الفعليّ. ولكن ما صدمه هو ارتداد بعض الجسيمات للخلف، بفعل قوة جذبٍ مركزية متركزةٍ في النواة. واعتمادًا على هذه التجربة، أنشأ العالم رذرفورد نموذج الكواكب للذرة والذي ينصُّ على وجود البروتونات في النواة، ودوران الإلكترونات حولها.

وبذلك يمكن تلخيص إنجازات العالم رذرفورد بما يلي:

  • يعتبر من أوائل مكتشفي جسيمات ألفا وبيتا، وأول من أعاد تعريف مفاهيم أشعة ألفا، وبيتا، وجاما.
  • اكتشف تكوّن جسيمات ألفا من عنصر الهيليوم.
  • من أوائل العلماء الذين درسوا النشاط الإشعاعي للذرات، ولخصه ضمن مفهوم تفكك الذرات التلقائي.
  • اكتشافه لغاز الرادون المشعّ، والذي يعتبر من أهم العناصر الغازية المشعّة عند تواجده في مونتريال.
  • اكتشافه لسلاسل اضمحلال العناصر والعمل على تصنيفها، بالتعاون مع صديقه العالم بيرترام بوردن.
  • في عام 1919، كان من أكثر الأشخاص الذين شجعوا على دراسة التفاعلات النووية.
  • وفي عام 1920، أثبت وجود النيوترون داخل نواة الذرة ووضع فرضيةً لها.
  • وتلخصت إنجازاته في نموذجه الشهير للذرّة، الذي مكّن من فهم طبيعة نواة الذرة.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هو دور راذرفورد في بناء النموذج الذري"؟