원자에는 전자, 중성자 및 양성자가 포함됩니다. 원자의 구조는 많은 과학자들에 의해 공식화되었습니다. 그러나 과학자 어니스트 러더 포드 (Ernest Rutherford)는 가장 유리하고 잘 설명 된 모델을 제공했습니다. 이 모델은 Rutherford의 원자 모델로 인식됩니다. Rutherford의 원자 모델과 그 한계, 그의 이론 및 실험에 대해 자세히 논의합시다.
바디
러더 포드의 원자 모델 :
첫째, 원자 구조에 대한 플럼 푸딩 모델은 JJ Thomson에 의해 제안되었습니다. 실험적 증거가 없기 때문에 받아 들여지지 않았습니다. 그러나 어니스트 러더 포드는 원자의 구조를 성공적으로 연구하고 요소의 원자 구조를 제안했습니다.
요소를 실험 할 때, 그는 금의 얇은 포일로 알파 입자의 빔을 발사하고 그 입자의 궤적을 관찰했다.
.Rutherford의 알파 산란 실험 :
Rutherford는 실험 중에 고 에너지 알파 입자를 폭격하기 위해 100mm 금 시트를 가져갔습니다. 알파 입자는 방사성 스트림으로부터 관찰되었다. 그의 주요 목표는 궤적에서 생성 된 얇은 금과 상호 작용 한 후 알파 입자의 편향을 연구하는 것이 었습니다. 그런 다음 황화 아연으로 구성된 스크린을 금 시트 주위에 배치하여 편향을 관찰했습니다. 그의 실험 결과는 JJ Thomson이 제안한 푸딩 방법의 실험과 모순된다.
그의 알파 산란 실험에서 러더 포드의 관찰 :
알파 입자에 대한 실험 후 그의 견해는 다음과 같습니다.
- 실험에서 관찰 한 후, 그는 원자의 최대 공간이 비어 있다고 결론 지었다. 실험 중에 알파 입자의 주요 부분은 금 포일을 통과하지 못했습니다.
- 일부 알파 입자가 편향됩니다. 그러나, 입자는 무시할만한 각도로 편향되었으므로, 양전하는 원자에 균일하게 분포되지 않습니다. 매우 작은 부피의 원자는 양전하로 집중됩니다.
- 더 높은 각도 편향을 보이는 알파 입자는 거의 없었습니다. 또한 180 ° 각도로 편향된 소수. 이것은 원자의 작은 부분이 양전하를 가지고 있음을 확인했습니다.
Rutherford와 JJ Thomson의 원자 모델 간의 차이 :
JJ Thomson은 다른 과학자들보다 훨씬 일찍 원자의 구조를 제안했습니다. 그에 따르면, 원자는 구형 모양이며, 반경은 양전하의 균일 한 분포와 함께 10-10m에 가깝습니다. 원자 의이 영역에서 전자는 내장되어 안정적인 정전기 구성을 유지합니다.
Thomson 모델의 전자는 푸딩에서 건포도처럼 보였기 때문에 Plum Pudding 모델로 지명되었습니다. 이 모델은 원자에 균일 한 질량 분포가 있다고 설명합니다.
Rutherford의 관찰과 결론을 바탕으로 원자 모델은
입니다.- 원자에는 양의 에너지로 밀도로 둘러싸인 작은 영역이 있습니다. 러더 포드는이 지역을 원자의 핵으로 지명했습니다.
- 전자는 궤도로 알려진 원형 경로를 따라 더 빠른 속도로 핵 주위를 이동합니다. 이 배열은 태양계와 유사 하므로이 모델에 대한 추가 이해를 위해 태양계를 참조 할 수 있습니다. 우리가 핵이 태양이라고 가정하면, 전자는 태양 주위를 돌리는 행성이됩니다. 따라서이 모델도 행성 모델이라고도합니다.
- 전자와 핵은 정전기력의 도움과 함께 고정됩니다.
Rutherford의 실험에 따라 원자 모델에 대한 가정 :
- 원자는 양으로 하전 된 입자로 구성됩니다. 이 양전하의 대부분은 원자의 핵이라고 불리는 작은 영역에 집중되어 있습니다. 핵이 중성자와 양성자로 구성되어 있다는 사실은 훨씬 나중에 발견되었습니다.
- 원자의 핵은 전자라고 불리는 많은 음으로 하전 된 입자로 둘러싸여 있습니다. 이 전자는 원형 궤도에서 더 빠른 속도로 핵 주위를 주위로 이동합니다.
- 원자는 중립적입니다. 전자가 음으로 하전되어 밀집된 핵이 긍정적으로 하전되어 순 전하가 없습니다. 강력한 매력의 강력한 정전기력은 그것을 함께 붙잡기 위해 작용하므로 전기적으로 중립적입니다.
- 원자의 핵 크기는 원자의 전체 크기와 비교할 때 매우 작습니다.
Rutherford의 원자 모델의 한계 :
Rutherford의 원자 모델은 받아 들여지고 실험적으로 성공했지만 원자에 대한 중요한 사항을 설명 할 수 없었습니다.
Rutherford의 원자 모델에 대한 이러한 단점-
에 대해 자세히 논의합시다.- 그의 이론과 모델은 원자의 안정성을 설명 할 수 없었습니다. Rutherford의 관찰에 따르면, 원자의 전자는 원형 궤도에서 핵 주위에 더 빠른 속도로 움직입니다. 이것은 Maxwell의 관찰과 모순되었습니다. Maxwell은 원자의 하전 된 입자가 가속화되어 전자기 방사선을 방출한다고 설명했다. 따라서, 원자에서 핵 주위로 이동하는 전자는 전자기 방사선을 방출해야한다. 이러한 사실은 Rutherford Atomic Model에서 설명되지 않습니다.
- 전자에 의한 궤도는 전자기 방사선으로 인해 줄어 듭니다. 이러한 전자기 방사선은 전자 운동으로 인해 에너지가 있습니다. 그 결과, 궤도가 핵에서 무너질 것입니다. 그리고 우리가 이것을 Maxwell의 이론과 비교하면 핵은 10-8 초 안에 붕괴됩니다. 그러므로 우리는 러더 포드의 모델이 맥스웰의 이론을 준수하지 않으며 원자의 안정성을 설명하지 못한다고 말할 수 있습니다.
- Rutherford의 원자 모델은 궤도에 전자의 배열을 설명하지 않으므로 불완전합니다. 그리고 이것은 Rutherford의 원자 모델의 주요 한계 중 하나 일 수 있습니다.
결론 :
이 모델은 원자의 중립성의 본질을 설명하는 데 성공했지만, 이후 실험 결과와 일치 할 때 그 제안은 정확하지 않았습니다. 그러나 러더 포드는 원자의 진정한 본질을 설명하는 데 성공했으며 그의 이론은 모두에게 받아 들여졌습니다.
Rutherford Atomic 모델에는 많은 한계가 있지만 Rutherford는 원자의 진정한 본질을 설명하는 데 성공했으며 그의 이론은 모두가 받아 들여졌습니다. 러더 포드의 원자 모델은 먼저 원자 구조에 대한 아이디어를 주었다. 양자 역학의 기초가되었습니다. Rutherford Atomic 모델은 양자 역학의 추가 개발에 도움이되었습니다.
