نموذج رذرفورد

ملخص الدرس

شكل (٨) تجربة رذرفورد: المنبع المشع في قالب رصاص، صفيحة الذهب، الشاشة عيوب نموذج تومسون لم يستطع هذا النموذج تفسير الطيف الخطي المشاهد لسلسلة بالمر لذرة الهيدروجين، ولا تفسير تشتت جسيمات ألفا الساقطة على صفيحة معدنية رقيقة من الذهب. ففي عام (١٩٠٩م) قام العالم البريطاني (رذرفورد) بتجربته المشهورة وهي قذف صفيحة رقيقة جداً من الذهب سمكها ١٠⁻³ مم بحزمة من جسيمات ألفا (وقد عرفت فيما بعد بأنها أيونات الهيليوم الموجبة He⁺⁺) المنطلقة بطاقة عالية من مصدر مشع، كالراديوم، موضوع في قالب من الرصاص (لماذا من الرصاص؟). هذه الجسيمات عند اصطدامها بالصفيحة تتشتت وتصطدم بشاشة إسطوانية مطلية بطبقة رقيقة من كبريتيد الزنك (ZnS) لها خاصية الوميض عند اصطدام جسيمات ألفا بها، انظر الشكل (٨). في إطار نموذج تومسون الذري، الذي يفترض أن الكتلة والشحنة للذرات تتوزع بشكل منتظم داخل حجم الذرة، من المتوقع أن تعاني جسيمات ألفا انحرافاً مقداره حوالي ٠.٠١ من الدرجة إذا كان هذا الانحراف ناتجاً عن قوى التصادم بين جسيمات ألفا الموجبة والإلكترونات السالبة، أما إذا كان الانحراف ناتجاً عن قوى التنافر الكهربائي بين شحنات ألفا الموجبة والشحنة الموجبة للذرة فإنه لا يمكن أن يتجاوز ٠.٠٢٥ من الدرجة. ولكن التجربة دلت على نتائج مدهشة، إذ لوحظ أن معظم جسيمات ألفا تجتاز الصفيحة دون أن تقابل أي مانع في طريقها تصطدم به وأن عدداً قليلاً