رادرفورد با توجّه به نتایج آزمایش ها در سال ١٢٩١ هجری شمسی (١٩١٢ م) الگویی برای اتم ارایه كرد.
الگوی اتمی رادرفورد:
در الگوی اتمی رادرفورد همه بار مثبت اتم در یك ناحیه مركزی با حجم بسیار كوچكی به نام هسته متمركز شده است و الكترون ها با بار منفی اطراف آن هسته ی مركزی قرار دارند و فضای بین هسته و الكترون خالی است. همان طور كه در مدل سازی زیر می بینید الگوی وی توجیه كننده بمباران های ذرّات آلفا می باشند.
در الگوی رادرفورد اشكالاتی وجود دارد. رادرفورد در مورد حركت الكترون اظهار نظری نكرد بنابراین ما هم الكترون ساكن و هم الكترون در حال حركت را در نظر می گیریم و اشكالات موجود را بیان می كنیم:
١- الكترون ساكن باشد:
اگر الكترون در اطراف هسته ثابت باشد تحت تأثیر نیروی جاذبه بین هسته و الكترون، به سمت هسته كشیده می‌شود و روی هسته می افتد. در این صورت ساختار اتم ناپایدار خواهد بود، در حالی كه می دانیم ساختار اتم های مشاهده شده پایدارند.
٢- الكترون در حال حركت باشد:
ب) انرژی الكترون در حین گردش در اطراف هسته به تدریج كم می شود سپس از شعاع مدار گردش آن نیز به تدریج كاسته می شود و بعد از مدتی مطابق شكل سمت راست الكترون دور هسته سقوط می كند. این پدیده به معنی ناپایداری اتم خواهد بود. درحالی كه در واقع این اتفاق رخ می دهد.
مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی
الگوی اتمی رادرفورد:
در الگوی اتمی رادرفورد همه بار مثبت اتم در یك ناحیه مركزی با حجم بسیار كوچكی به نام هسته متمركز شده است و الكترون ها با بار منفی اطراف آن هسته ی مركزی قرار دارند و فضای بین هسته و الكترون خالی است. همان طور كه در مدل سازی زیر می بینید الگوی وی توجیه كننده بمباران های ذرّات آلفا می باشند.
در الگوی رادرفورد اشكالاتی وجود دارد. رادرفورد در مورد حركت الكترون اظهار نظری نكرد بنابراین ما هم الكترون ساكن و هم الكترون در حال حركت را در نظر می گیریم و اشكالات موجود را بیان می كنیم:
١- الكترون ساكن باشد:
اگر الكترون در اطراف هسته ثابت باشد تحت تأثیر نیروی جاذبه بین هسته و الكترون، به سمت هسته كشیده می‌شود و روی هسته می افتد. در این صورت ساختار اتم ناپایدار خواهد بود، در حالی كه می دانیم ساختار اتم های مشاهده شده پایدارند.
اگر الكترون دور هسته در گردش باشد طبق قوانین فیزیك كلاسیك حركت الكترون شتابدار است و می دانیم ذره باردار كه دارای حركت شتابدار باشد، موج الكترومغناطیس گسیل می دارد. بنابراین اگر الكترون دور هسته در حال گردش باشد باید موج الكترومغناطیس گسیل كند. پس به تدریج از انرژی آن كاسته می شود. كم شدن انرژی الكترون باعث كاهش شعاع مدار چرخش و افزایش بسامد چرخش الكترون خواهد شد كه چنین چیزی دو نتیجه گیری را به ارمغان می آورد كه با نتایج تجربی سازگار نیست. آن دو نتیجه گیری بدین قرار است:
الف) انرژی الكترون در حین گردش دور هسته بخاطر گسیل موج الكترومغناطیس به تدریج كم می شود پس بسامد آن و به تبع آن بسامد موج الكترومغناطیس گسیل شده پیوسته افزایش می یابد، بنابراین طیف اتم ها باید پیوسته باشد. درحالی‌ك ه قبلاً دیدید طیف گسیلی اتم ها یك طیف گسسته است.
ب) انرژی الكترون در حین گردش در اطراف هسته به تدریج كم می شود سپس از شعاع مدار گردش آن نیز به تدریج كاسته می شود و بعد از مدتی مطابق شكل سمت راست الكترون دور هسته سقوط می كند. این پدیده به معنی ناپایداری اتم خواهد بود. درحالی كه در واقع این اتفاق رخ می دهد.
مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی