ทฤษฎีโครงสร้างอะตอมของรัทเธอร์ฟอร์ด

5.2 ทฤษฎีโครงสร้างอะตอมของรัทเธอร์ฟอร์ด

รัทเธอร์ฟอร์ด (Ernest Rutherford) ได้ทำการทดลองยิงอนุภาคอัลฟาเข้าไปในแผ่นทองคำเปลวบาง ๆ ซึ่งอนุภาคอัลฟาเป็นอนุภาคที่มีมวลเป็น 4 เท่าของมวลไฮโดรเจนและมีประจุเป็น 2 เท่าของโปรตอน ดังรูป

รูปที่ 10 แสดงผลการทดลองของรัทเธอร์ฟอร์ด

จากผลการทดลองจะพบว่าเมื่ออนุภาคแอลฟาวิ่งผ่านแผ่นทองคำเปลว ส่วนใหญ่จะทะลุไปตรง ๆ หรือหักเหน้อยมาก แต่จะมีบางส่วนที่หักเหจากแนวเดิมเป็นมุมใหญ่ ๆ หรือสะท้อนกลับทางเดิม

ผลการคำนวณจำนวนอนุภาคแอลฟาที่เบนไปเป็นมุมต่าง ๆ เขาจึงสรุปว่าอนุภาคแอลฟาส่วนใหญ่เบนไปจากแนวเดิมน้อย แสดงว่าอนุภาคแอลฟาวิ่งไปในที่ว่าง และมีอนุภาคแอลฟาบางตัวที่เบนไปจากแนวเดิมเป็นมุมโต ๆ แสดงว่าขณะที่อนุภาคแอลฟาเคลื่อนที่เข้าไปในอะตอมนั้นได้วิ่งเข้าไปในสนามไฟฟ้าของประจุบวกที่มีมวลมาก อนุภาคแอลฟาจึงถูกผลักทำให้การเคลื่อนที่เบนไปจากแนวเดิม ส่วนตัวที่สะท้อนกลับออกมาแสดงว่าอนุภาคแอลฟาได้เคลื่อนที่เข้าไปหานิวเคลียสของทองคำเปลวโดยตรง การที่อนุภาคแอลฟาเคลื่อนที่ผ่านแผ่นทองคำเปลวนี้นอกจากจะเกิดแรงผลักในประจุไฟฟ้าบวกในนิวเคลียสแล้ว ยังมีแรงดึงดูดระหว่างอนุภาคแอลฟากับอิเล็กตรอนเกิดขึ้นด้วย แต่เนื่องจากอนุภาคแอลฟามีมวลมากกว่ามวลของอิเล็กตรอนมาก จึงมีสมบัติการต้านการเคลื่อนที่ได้มาก แรงดึงดูดนี้จึงไม่มีผลต่อการเบี่ยงเบนของอนุภาคแอลฟา

ดังนั้นเขาจึงได้เสนอแบบจำลองอะตอมขึ้นใหม่ว่า อะตอมมีประจุไฟฟ้าบวกเป็นนิวเคลียสรวมกันอยู่หนาแน่นที่จุดศูนย์กลางของอะตอม รัศมีของนิวเคลียสมีระดับขนาด 10^-14 เมตร และรัศมีของอะตอมมีระดับขนาด 10^-10 เมตร หรือ 10⁴ เท่าของรัศมีของนิวเคลียส และจะมีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ นิวเคลียสด้วยระยะห่างจากนิวเคลียสมาก เมื่อเทียบกับขนาดของนิวเคลียส และระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนจะเป็นที่ว่าง ต่อมาได้มีการค้นพบว่าภายในนิวเคลียสของอะตอม นอกจากจะมีประจุบวกหรือโปรตอนแล้วยังมีนิวตรอนซึ่งเป็นอนุภาคที่มีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้ารวมอยู่ด้วย ดังรูป

<< ก่อนหน้านี้

หน้าแรก

หน้าต่อไป >>

โดย ผศ.ปรียา อนุพงษ์องอาจ

อ้างอิง : http://sol.sci.uop.edu/~jfalward/particlesandwaves/particlesandwaves.html

หน้า

ของ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยรังสิต
ภาควิชาฟิสิกส์ อุปกรณ์ชีวการแพทย์

การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2 ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
1. ไฟฟ้าสถิต	2. สนามไฟฟ้า
3. ความกว้างของสายฟ้า	4. ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน
5. ศักย์ไฟฟ้า	6. กระแสไฟฟ้า
7. สนามแม่เหล็ก	8.การเหนี่ยวนำ
9. ไฟฟ้ากระแสสลับ	10. ทรานซิสเตอร์
11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ	12. แสงและการมองเห็น
13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ	14. กลศาสตร์ควอนตัม
15. โครงสร้างของอะตอม	16. นิวเคลียร์

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

การเรียนฟิสิกส์ 2 ผ่านทางอินเตอร์เน็ต