Rutherford Atom Modeli [1911]
iyonu bazı radyoaktif atomların çekirdeklerinden yayılan bir ışıma türüdür ve alfa ışıması olarak adlandırılır. Bu parçacığın yapısında sadece 2 proton ve 2 nötron vardır ve elektron içermez.
Ernest Rutherford alfa (a) ışınları yayan bir kaynaktan yararlanarak bazı deneyler yapmış ve bu deneylerin sonuçlarına göre o güne kadarki en doğru atom modelini ortaya atmıştır. Rutherford alfa ışınlarını çok ince bir metal levha üzerine göndererek ışınların bu metal levhadan geçip geçmediklerini gözlemledi. Alfa ışınlarının davranışları ile ilgili bir kaç farklı bulguya ulaştı.
- Alfa ışınlarının büyük çoğunluğu doğrultusunu değiştirmeden metal levhadan geçmişti.
- Az miktarda alfa taneciği metal levhadan geçerken yön değiştirmişti.
- Az miktarda alfa taneciği ise metal levhaya çarparak geri yansımıştı.
Rutherford, bu gözlemleri sonucunda atomun yapısı ile ilgili olarak oluşturduğu modelde aşağıdaki fikirleri ortaya attı.
- Alfa taneciklerinin büyük bölümünün Ievhayı hiç sapmadan geçmesinin nedeni atomun yapısında büyük boşlukların olmasıdır.
- Atomdaki pozitif yüklü tanecikler atomun merkezinde ve çok küçük bir hacimde toplanmıştır. Bu nedenle bu bölgeye yakın yerlerden geçen alfa ışınları itilerek yön değiştirmiştir.
- Yine bu bölgeye çarpan alfa tanecikleri ise levhadan geçemeden geri yansımıştır. Pozitif yüklerin toplandığı bu bölge çekirdek olarak adlandırılır.
- Atomun çekirdeğinde pozitif yüklü taneciklerin bir arada durabilmesi için kütlesi pozitif taneciklerin kütlesine çok yakın olan ancak yüksüz olan tanecikler olmalıdır.
- Atomun negatif yüklü tanecikleri olan elektronlar çekirdek dışındaki büyük boşluktadır ve çekirdeğin çevresinde sürekli dönmek zorundadır.
- Atomun çapı, çekirdeğin çapının yaklaşık olarak 100.000 katı kadar olmalıdır. (Atomun çapı yaklaşık 2 x 10-8 cm çekirdeğin çapı yaklaşık 2 x 10-13 cm dir.)
- Bir atomdaki proton denilen pozitif yüklerin sayısı, negatif yüklü elektronların sayısına eşittir.
- Atomun çekirdeğinde pozitif yüklü taneciklerin bir arada durabilmesi için kütlesi pozitif taneciklerin kütlesine çok yakın olan ancak yüksüz olan tanecikler olmalıdır.
- Atom çekirdeğindeki pozitif yük miktarı bir elementin bütün atomlarında aynı, farklı elementlerin atomlarında farklıdır.
Rutherford Atom Modeli’nin Eksiklikleri
Rutherford Atom Modeli, atomun yapısı ile ilgili olarak o güne kadar ulaşılmamış doğru bilgileri içerse de günümüzdeki Modern Atom Modeli’ne göre eksiklikler içerir.
- Rutherford elektronların çekirdek etrafındaki konumunu açıklayamamıştır. Sadece elektronların büyük bir çekim gücüne sahip olan çekirdeğe yapışmaması için çekirdek çevresinde sürekli ve büyük bir hızla dönmesi gerektiğini ifade etmiştir.
- Her ne kadar nötronların varlığını tahmin etse de deneysel olarak kanıtlayamamıştır. Daha sonra 1932 yılında Chadwick tarafında nötronların varlığı ispatlanmıştır.
- Atomun yapısındaki elektronlar rastgele dağılmazlar. Belirli temel enerji seviyelerine belirli sayılarda dağılarak bir düzen oluştururlar.
Rutherford pozitif yükün atomun merkezinde olduğunu ve elektronların bu merkez etrafında yer aldığını belirlemesi Thomson’un atom modelini geçersiz hale getirmiştir.
