مدل اتمی رادرفورد

مدل اتمی رادرفورد
رادرفورد با توجّه به نتایج آزمایش‌ها در سال ١٢٩١ هجری شمسی (١٩١٢ م) الگویی برای اتم ارایه کرد.

الگوی اتمی رادرفورد: در الگوی اتمی رادرفورد همه بار مثبت اتم در یک ناحیه مرکزی با حجم بسیار کوچکی به نام هسته متمرکز شده است و الکترون‌ها با بار منفی اطراف آن هسته‌ی مرکزی قرار دارند و فضای بین هسته و الکترون خالی است. همانطور که در مدل سازی زیر می‌بینید الگوی وی توجیه کننده بمباران‌های ذرّات آلفا می‌باشند.

در الگوی رادرفورد اشکالاتی وجود دارد. رادرفورد در مورد حرکت الکترون اظهار نظری نکرد بنابراین ما هم الکترون ساکن و هم الکترون در حال حرکت را درنظر می‌گیریم و اشکالات موجود را بیان می‌کنیم:
١- الکترون ساکن باشد: اگر الکترون در اطراف هسته ثابت باشد تحت تأثیر نیروی جاذبه بین هسته و الکترون، به سمت هسته کشیده می‌شود و روی هسته می‌افتد. در این صورت ساختار اتم ناپایدار خواهد بود، در حالی‌که می‌دانیم ساختار اتم‌های مشاهده شده پایدارند.
٢- الکترون در حال حرکت باشد: اگر الکترون دور هسته در گردش باشد طبق قوانین فیزیک کلاسیک حرکت الکترون شتابدار است و می‌دانیم ذره باردار که دارای حرکت شتابدار باشد، موج الکترومغناطیس گسیل می‌دارد. بنابراین اگر الکترون دور هسته در حال گردش باشد باید موج الکترومغناطیس گسیل کند. پس به تدریج از انرژی آن کاسته می‌شود. کم شدن انرژی الکترون باعث کاهش شعاع مدار چرخش و افزایش بسامد چرخش الکترون خواهد شد که چنین چیزی دو نتیجه گیری را به ارمغان می‌آورد که با نتایج تجربی سازگار نیست. آن دو نتیجه گیری بدین قرار است:
الف) انرژی الکترون در حین گردش دور هسته بخاطر گسیل موج الکترومغناطیس به تدریج کمی می‌شود پس بسامد آن و به تبع آن بسامد موج الکترومغناطیس گسیل شده پیوسته افزایش می‌یابد، بنابراین طیف اتم‌ها باید پیوسته باشد. درحالی‌که قبلاً دیدید طیف گسیلی اتم‌ها یک طیف گسسته است.
ب) انرژی الکترون در حین گردش در اطراف هسته به تدریج کم می‌شود سپس از شعاع مدار گردش آن نیز به تدریج کاسته می‌شود و بعد از مدتی مطابق شکل زیر الکترون دور هسته سقوط می‌کند. این پدیده به معنی ناپایداری اتم خواهد بود. درحالی‌که در واقع این اتفاق رخ می‌دهد.