RUTHERFORD ATOM TEORİSİ

                                             Rutherford α parçacıklarını ince altın yaprak üzerine göndererek nasıl saptıklarını incelemiştir. Thomson Modeline göre pozitif ve negatif yükler atomun içine düzgün olarak dağıldığından atom içinde zayıf elektrik alanları oluşacak ve altın levhayı geçen α parçacıklarında küçük sapmalar görülecekti. Beklenenin aksine altın yaprak üzerine düşen α parçacıklarının büyük bir bölümü doğrultu değiştirmeden geçerken çok az bir kısmı büyük açılı saçılmalar göstermiştir. Rutherford büyük açılı saçılmanın ancak atomun pozitif yükünün çok küçük bir bölgede toplanması ile mümkün olabileceğini düşünerek ilk defa çekirdekli atom modelini ortaya atmıştır.

                                            Rutherford atom modeline göre, atomun pozitif yükleri çekirdek denilen merkezde toplanmıştır. Elektronlar ise çekirdeğin çevresinde çembersel yörüngelerde dönerler. Elektronları bu yörünge de tutan merkezcil kuvvet coulomb çekim kuvvetidir.

                                            α parçacığı ile çekirdek etkileşmesi sırasında çekirdek durgun kaldığı için α parçacığının enerjisi değişmez. Çekirdek tarafından α taneciğine uygulanan elektrostatik itme kuvveti bu yükleri birleştiren doğru boyunca etkir. Bu nedenle α parçacığı üzerine döndürücü moment etki etmez. Açısal momentum korunur. Bu kuvvetin verdiği itme α parçacığının çizgisel momentumundaki değişime eşittir.

                                           

                                              Saçılma açısı: θ

                                              b: vurma parametresi ( Nişan hatası )

                                              tan ( θ/2 ) = k ( qçekirdek.qα / 2Eα ). ( 1/b )

                                              α parçacığı b = 0 olacak şekilde fırlatılırsa α parçacığının kinetik enerjisinin tamamı potansiyel enerjiye dönüşünceye kadar çekirdeğe yaklaşır. r0 uzaklığı çekirdeğin boyutu hakkında bilgi verir.

                                             

                                               Eα = α parçacığının kinetik enerjisi

                                               Ek = k. ( qçekirdek. qα ) / r0

                                               r0 = k. ( qçekirdek.qα ) / Ek

                                               NOT : α parçacığının yörünge üzerinde bir noktadaki toplam enerjisi E = Ek + EP dir.

                                               Rutherford atom modeli dinamik açıdan kusursuz olup, ancak klasik elektromağnetik teori ile çelişir. Çekirdeğin çevresinde ivmeli hareket yapan elektronlar ışıma yapmalıdır. Elektronlar ışıma yaptıkça enerjileri azalmalı spiral çizerek çekirdeğe yaklaşmalı ve çekirdek üzerine düşmelidir.

                                              

                                                Diğer taraftan klasik elektromağnetik teoriye göre çekirdeğin çevresinde dönen elektronların yapacağı ışımanın frekansı çekirdek çevresindeki dolanım frekansına eşit olmalıdır. Elektron çekirdeğe yaklaştıkça hızı artar, yörünge yarıçapı küçülür. Yani dolanım frekansı artar. Bu durumda atomun bütün frekansları içeren ışıma yapması beklenir. Oysa deneyler atomun belirli frekanslarda ışıma yapabileceğini göstermiştir.

                                               Spektrum: Bir atomun soğurduğu ya da saldığı ışınım atomun hareketinden kaynaklanır. Bu nedenle spektrum dili bilinirse atomların hareketi çözülebilir.

                                               Sürekli spektrum: Akkor hale getirilmiş bir metalin verdiği ışık prizmadan geçirilirse kırmızı ile başlayan morla biten bir spektrum elde edilir. Bu spektruma sürekli spektrum denir.

                                               Süreksiz spektrum ( Kesikli spektrum ): Hidrojen gazı, civa buharı veya sodyum buharının saldıkları ışınlar prizmadan geçirilirse bazı renklerin gözlendiği ancak bu renkler arasında siyah boşlukların bulunduğu gözlenir.

                                               a) Soğurma spektrumu : Oda sıcaklığındaki uyarılmamış hidrojen gazı içinden beyaz ışık geçirilince bazı özel dalga boylu ışınımların yutulduğu gözlenir.

                                               b) Yayma spektrumu: Siyah fon üzerinde beyaz çizgiden oluşur.