5.แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด

19.4   แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด

รัทเทอร์ฟอร์ด  ทำการทดลองยิงรังสีแอลฟา  ให้ทะลุผ่านแผ่นทองคำเปลว  แล้ววัดการกระเจิงของรังสีแอลฟา  พบว่าอนุภาครังสีแอลฟาเกือบทั้งหมดทะลุผ่านแผ่นทองคำเปลว  โดยมีการเบี่ยงเบนน้อยมากมีอนุภาคส่วนน้อยที่เบนไปและเบนไปเป็นมุมได้ถึงขนาด  90  องศาหรือมากกว่า 90  องศา

                                                                                    

รูป  19.8  เครื่องมือที่ไกเกอร์และมาร์สเดนใช้ตรวจสอบแนวคิดของรัทเทอร์ฟอร์ด

                สรุปแบบจำลองรัทเทอร์ฟอร์ด 

1.  อะตอมเป็นกลางทางไฟฟ้าโดยที่มีประจุบวกอัดแน่นอยู่ตรงกลางเรียกว่านิวเคลียส  และมีประจุลบคืออิเล็กตรอนวิ่งอยู่รอบ ๆ นิวเคลียสและห่างจากนิวเคลียสมาก

2.  รัทเทอร์ฟอร์ดคำนวณพบว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของนิวเคลียสมีค่าประมาณ 10^-15– 10^-14  เมตร  แต่อะตอม

มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ  10^-10  เมตร  แสดงว่าอะตอมมีขนาดใหญ่กว่านิวเคลียสมาก

3.  รัทเทอร์ฟอร์ดทดลองยิงอนุภาคแอลฟาเข้าไปตรง ๆ  กับนิวเคลียสของทองคำพบว่าเกิดการสะท้อน

กลับเป็นเส้นตรงแสดงว่าพลังงานจลน์เท่ากับพลังงานศักย์ไฟฟ้า

E_K    =    E_P

ปัญหาที่เกิดกับแบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด

1.  เหตุใดอิเล็กตรอนวิ่งวนรอบนิวเคลียสได้โดยไม่สูญเสียพลังงาน

2.  เหตุใดประจุไฟฟ้าบวกหลายประจุจึงรวมกันอยู่ภายในนิวเคลียสได้ทั้งที่มีแรงผลักระหว่างประจุ