আপনি কি জানেন রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেল? এটি একটি পরীক্ষার ফলাফল যা দেখিয়েছিল যে থমসনের মডেলটি ভুল ছিল এবং ইলেক্ট্রনগুলি শুধুমাত্র একটি ইতিবাচক বৈদ্যুতিক চার্জ সহ পরিবেশে পাওয়া যায় নি।
রাদারফোর্ড পারমাণবিক মডেল
El রাদারফোর্ড পারমাণবিক মডেল, যার নামও পেয়েছে গ্রহের মডেল 1911 সালে তৈরি করা হয়েছিল। থমসন মডেলের চারপাশে করা গবেষণা থেকে শুরু করে যে ইলেক্ট্রনগুলি ইতিবাচক বৈদ্যুতিক আধানের পরিবেশে ছিল তা নিশ্চিত করার উপর ভিত্তি করে, রাদারফোর্ডের দুই সহকারী, গিগার এবং মার্সডেন, 1909 সালে একটি পরীক্ষা তৈরি করেছিলেন।
যেমন একটি গবেষণা, যার উপর আর এর পারমাণবিক তত্ত্বউদারফোর্ড যেটিকে গোল্ড ফয়েল টেস্ট নামে অভিহিত করা হয়েছিল, থমসনের মডেলটিকে ভুল প্রমাণ করেছে, কারণ তারা দেখাতে সক্ষম হয়েছিল যে পরমাণুর একটি বড় ধনাত্মক চার্জযুক্ত অংশের কাঠামো রয়েছে। এই গবেষণাটি, যা রাদারফোর্ড দ্বারা প্রণীত এবং নির্দেশিত হয়েছিল, এই সিদ্ধান্তের জন্ম দেয় যা 1911 সালে রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেল নামে পরিচিত ছিল।
গোল্ড লিফ এক্সপেরিমেন্ট
এটি 1909 এবং 1913 সালের মধ্যে ম্যানচেস্টার বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিদ্যার গবেষণাগারে দুই গবেষক হ্যান্স গেইগার এবং আর্নেস্ট মার্সডেন, যারা আর্নেস্ট রাদারফোর্ডের শিষ্য ছিলেন এবং তার নির্দেশনায় বেশ কয়েকটি অভিজ্ঞতা সম্বন্ধে ছিল। এই পরীক্ষাগুলির প্রাসঙ্গিকতা হল যে তাদের বাদ এবং বিবেচনা একটি নতুন এবং বহুমুখী পারমাণবিক মডেলের জন্ম দিয়েছে।
আলফা কণার সাথে 100 এনএম পুরু সোনার ফয়েলে বোমাবর্ষণের অভিজ্ঞতা নিহিত। আলফা কণাগুলি ছিল আয়ন, অর্থাৎ ইলেকট্রন ছাড়া পরমাণু, কারণ তাদের মধ্যে শুধুমাত্র প্রোটন এবং নিউট্রন ছিল এবং ফলস্বরূপ, একটি ইতিবাচক বৈদ্যুতিক চার্জ। এই কারণে, থমসনের পারমাণবিক মডেল সত্য হলে, আয়নগুলির আলফা কণা সোনার পরমাণুর মধ্য দিয়ে সরল রেখায় চলে যেত।
আলফা কণা দ্বারা সৃষ্ট বিচ্যুতির প্রভাবগুলি অধ্যয়ন করার জন্য, একটি ফ্লুরোসেন্ট জিঙ্ক সালফাইড ফিল্টার পাতলা সোনার ফয়েলের চারপাশে স্থাপন করা হয়েছিল এবং এটি দেখা সম্ভব হয়েছিল যে কিছু কণা থাকা সত্ত্বেও, তারা সোনার পরমাণুর মধ্য দিয়ে চলে গেছে। সরলরেখায়, অন্যরা এলোমেলো পথে বিচ্যুত।
পরীক্ষার উপসংহার
এই তদন্তের ফলস্বরূপ, তারা পারমাণবিক মডেলগুলির পূর্বসূরিগুলিকে একপাশে রেখেছিল যার সাথে এটি মনে করা হয়েছিল যে একটি ইতিবাচক চিহ্ন সহ বৈদ্যুতিক চার্জটি পরমাণুতে সমানভাবে বিতরণ করা হয়েছিল এবং এটি এটিকে স্থানান্তর করা সহজ করেছে, কারণ এর বৈদ্যুতিক চার্জটি করেছে। এটা একটি নির্দিষ্ট সময়ে এত শক্তিশালী হতে যাচ্ছে না.
যেহেতু কিছু আলফা কণা এলোমেলো দিক থেকে বিচ্যুত হয়েছিল, এই পরীক্ষার ফলাফলগুলি অপ্রত্যাশিত ছিল এবং রাদারফোর্ডকে বিশ্বাস করতে পরিচালিত করেছিল যে পরমাণুর একটি শক্তিশালী ইতিবাচক বৈদ্যুতিক চার্জ সহ একটি কেন্দ্র থাকতে হবে, যা একটি আলফা কণা অতিক্রম করার ক্ষেত্রে এটি প্রত্যাখ্যান করেছিল। কেন্দ্রীয় অক্ষ।
প্রতিফলিত কণার যোগফল এবং যেগুলি এই প্রভাবে ভুগছিল, তাদের বিবেচনায় নিয়ে, সেই কেন্দ্রীয় অক্ষের ব্যাস স্থাপন করা সম্ভব হয়েছিল, এর পরিবেশে ইলেক্ট্রনগুলির কক্ষপথের সাথে তুলনা করে এবং এই সিদ্ধান্তে পৌঁছানোও সম্ভব হয়েছিল যে বেশিরভাগ একটি পরমাণুর স্থান ফাঁকা।
একইভাবে, এটি দেখানো হয়েছিল যে বেশ কয়েকটি আলফা কণা খুব সংকীর্ণ কোণে সোনার ফয়েল দ্বারা তাদের পথ থেকে বিচ্যুত হয়েছিল, এবং এই কারণে এটি উপসংহারে পৌঁছেছিল যে একটি পরমাণুতে ইতিবাচক বৈদ্যুতিক চার্জ সমানভাবে বিতরণ করা হয় না। একটি পরমাণুর ধনাত্মক বৈদ্যুতিক চার্জ খুব অল্প পরিমাণে ঘনীভূত হয়।
অবশেষে, যেহেতু কয়েকটি আলফা কণা পিছনের দিকে বিচ্যুত হয়েছিল, অর্থাৎ, যেন একটি রিবাউন্ড ঘটনা ঘটেছে, তাই একটি পরমাণুতে ধনাত্মক বৈদ্যুতিক শক্তি সহ চার্জযুক্ত কণা দ্বারা দখলকৃত স্থানের পরিমাণ স্থাপন করা সম্ভব হয়েছিল। একটি পরমাণুর মোট স্থানের তুলনায় খুব ছোট।
এই প্রাসঙ্গিক অনুসন্ধানগুলির ফলস্বরূপ, রাদারফোর্ডের মনে এটি স্পষ্ট হয়ে ওঠে যে পারমাণবিক মডেলটি, যেমনটি তখন পর্যন্ত জানা ছিল, ভুল ছিল, তাই তিনি নিম্নলিখিত বিবেচনাগুলি বিবেচনায় নিয়ে একটি নতুন পারমাণবিক মডেল তৈরি করার বিষয়ে উদ্বিগ্ন ছিলেন:
রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেলের মৌলিক নীতি
যে কণাগুলির একটি ইতিবাচক বৈদ্যুতিক চার্জ রয়েছে সেগুলি পরমাণুর আকারের তুলনায় খুব কম পরিমাণে পাওয়া যায়।
পরমাণুর ভরের একটি বড় অংশ একটি ছোট কেন্দ্রীয় স্থানে অবস্থিত। রাদারফোর্ড তার প্রাথমিক নোটে এটিকে নিউক্লিয়াস বলা বন্ধ করে দেন, কিন্তু তিনি 1912 সালে শুরু হওয়া শব্দটি ব্যবহার করেন।
ঋণাত্মক চিহ্নের বৈদ্যুতিক চার্জ সহ ইলেকট্রন, নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘোরাফেরা করে।
ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াসের চারপাশে এবং বৃত্তাকার পথে উচ্চ গতিতে ঘোরে যেটিকে তিনি কক্ষপথের নাম দিয়েছেন।
ধনাত্মক চিহ্নের বৈদ্যুতিক চার্জ সহ নিউক্লিয়াস হিসাবে ঋণাত্মক চিহ্নের বৈদ্যুতিক শক্তি দ্বারা চার্জ করা ইলেকট্রনগুলি একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক আকর্ষণীয় বল দ্বারা একত্রিত হয়।
রাদারফোর্ড পারমাণবিক মডেলের স্বীকৃতি
রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেলটি বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের কাছ থেকে অবিলম্বে অনুমোদনের সাথে মিলিত হয়েছিল এবং বিভিন্ন সাবঅ্যাটমিক কণার সাথে পরমাণুর একটি দৃশ্যের সূচনা বিন্দু ছিল। গবেষকরা কয়েক বছর পরে ইলেকট্রনের সংখ্যা এবং প্রতিটি উপাদানের পারমাণবিক সংখ্যা স্থাপন করতে সক্ষম হন।
সাংস্কৃতিকভাবে, পরবর্তী নতুন আবিষ্কার সত্ত্বেও, রাদারফোর্ড-বোর গ্রহের দৃষ্টান্ত মডেলটি অনেক মানুষের চেতনার মধ্যে রয়েছে এবং একটি পরমাণু কীভাবে কাজ করে তা প্রদর্শনের সবচেয়ে সহজ উপায় হিসাবে রয়ে গেছে। , এর প্রোটনের নিউক্লিয়াস সহ, যখন নিউট্রন এবং ইলেক্ট্রনগুলি প্রদক্ষিণ করছে কক্ষপথ যা তাদের চারপাশে ঘোরে।
রাদারফোর্ড মডেলের সীমাবদ্ধতা এবং ত্রুটি
রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেলের ফলে পদার্থবিজ্ঞানের বৈজ্ঞানিক অগ্রগতি হওয়া সত্ত্বেও, এটি একটি ঝরঝরে বা নিখুঁত মডেল ছিল না, তদুপরি, আইনে ব্যাখ্যা করা আইন অনুসারে আইজ্যাক নিউটনের জীবনী এই ধরনের একটি কনফিগারেশন একটি অগ্রহণযোগ্য প্রশ্ন ছিল এবং ম্যাক্সওয়েলের আইনগুলির একটি খুব প্রাসঙ্গিক উপাদান ব্যাখ্যা করেনি। এই অর্থে, রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেল যেমন সমস্যাগুলি ব্যাখ্যা করতে পারে না:
যে কারণে নিউক্লিয়াসে বেশ কিছু ধনাত্মক বৈদ্যুতিক চার্জ সংযুক্ত থাকে। আমরা যদি বৈদ্যুতিক তত্ত্ব অনুসরণ করি, তাহলে একটি ধনাত্মক চিহ্নের চার্জ একে অপরকে বিকর্ষণ করতে হবে। কিন্তু নিউক্লিয়াস হল বেশ কিছু প্রোটনের গ্রুপিং এর জায়গা।
এই পারমাণবিক মডেলের আরেকটি বৈপরীত্য ছিল ইলেক্ট্রোডায়নামিক্সের মৌলিক নিয়ম, যেহেতু ম্যাক্সওয়েলের নিয়ম অনুযায়ী ঋণাত্মক বৈদ্যুতিক চার্জ সহ ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘোরে তা প্রতিষ্ঠিত করার মাধ্যমে, তাদের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ হতে হবে। এই নির্গমনের শক্তি খরচ করা উচিত এবং ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াসের সাথে সংঘর্ষের কারণ হওয়া উচিত। অতএব, তিনি ব্যাখ্যা করতে পারেননি কেন পরমাণু স্থিতিশীল ছিল।
রাদারফোর্ড মডেলের অতিরিক্ত বিবেচনা
যদিও রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেল শীঘ্রই পরিবর্তন করা হয়েছিল বোহর পারমাণবিক মডেল, যার সাথে প্রথমটির কিছু সমস্যা এবং দ্বন্দ্ব সমাধান করা হয়েছিল, পারমাণবিক মডেলের নতুন ধারণাটি ছিল বৈপ্লবিক এবং এটি পরমাণু এবং এর বৈজ্ঞানিক প্রয়োগের অধ্যয়নের একটি নতুন দৃষ্টিভঙ্গির সূচনা করেছিল, যার জন্য রাদারফোর্ডকে বিবেচনা করা হয় পারমাণবিক পদার্থবিদ্যার জনক।
আর্নেস্ট রাদারফোর্ড কে ছিলেন?
আর্নেস্ট রাদারফোর্ড 30 সালের 1871 আগস্ট জন্মগ্রহণ করেছিলেন, তিনি নিউজিল্যান্ডের বাসিন্দা ছিলেন। তার বাবা ছিলেন একজন কৃষক এবং মা ছিলেন একজন স্কুল শিক্ষিকা। তার বাবা-মা ছিলেন ব্রিটিশ অভিবাসী যারা কয়েক বছর আগে নিউজিল্যান্ডে বসতি স্থাপন করেছিলেন।
তিনি নিউজিল্যান্ডের স্কুল এবং কলেজে পড়াশোনা করেছিলেন, কিন্তু 1895 সালে তিনি ইংল্যান্ডের কেমব্রিজে একটি বৃত্তি পেয়েছিলেন, যেখানে তিনি জে জে থমসনের সাথে বন্ধুত্ব করেছিলেন, যিনি ইলেক্ট্রন আবিষ্কার করেছিলেন এবং আপনার নাম আছে এমন পরমাণুর মডেল তৈরি করেছিলেন।
থমসনের নিজের দেওয়া সুপারিশের জন্য ধন্যবাদ, রাদারফোর্ড কানাডার একটি বিশ্ববিদ্যালয়ে একটি চেয়ার দখল করতে এসেছিলেন, যেখানে তিনি তেজস্ক্রিয় পদার্থের রসায়ন অধ্যয়ন করতে সক্ষম হন, যার জন্য তিনি 1908 সালে রসায়নে নোবেল পুরস্কার লাভ করেন।
রাদারফোর্ড 1907 সালে ইউনাইটেড কিংডমে ফিরে আসেন, ম্যানচেস্টার বিশ্ববিদ্যালয়ে যান, যেখানে তিনি বিজ্ঞানে তার সবচেয়ে বড় অবদান রাখতে সক্ষম হন। 1908 সালে এবং পরবর্তীতে রাদারফোর্ড, তার সহযোগীদের সহায়তায়, 1911 সালে একটি নতুন এবং বহুমুখী পারমাণবিক মডেল তৈরি করতে পরিচালিত পরীক্ষাগুলি চালাতে সক্ষম হন।
1914 সালে তিনি ইংলিশ মুকুটের একজন নাইট নিযুক্ত হওয়ার সম্মান পেয়েছিলেন, যুদ্ধে তার কাজের জন্য যা সোনার মাধ্যমে সাবমেরিন সনাক্তকরণে অবদান রেখেছিল এবং 1917 সালে তিনি কেমব্রিজের ক্যাভেন্ডিশ গবেষণাগারের পরিচালক নিযুক্ত হন, এই পদে সফল হন। জে জে থমসন। তাঁর নির্দেশনায় তাঁর অনেক সহযোগী বেশ কয়েকটি নোবেল পুরস্কার অর্জন করতে সক্ষম হন।
তার অগণিত সাফল্যের জন্য ধন্যবাদ, 1931 সালে তাকে নেলসনের ব্যারন রাদারফোর্ড নাম দেওয়া হয়েছিল, 1937 সালে তার মৃত্যুর কয়েক বছর আগে।
বৈজ্ঞানিক অবদান
রাদারফোর্ড বেশ কিছু বৈজ্ঞানিক অবদান রেখেছিলেন, গ্যাসের এক্স-রে নিয়ে কাজ শুরু করেছিলেন, যা জেজে থমসনের ইলেক্ট্রন আবিষ্কারের ভিত্তি হিসেবে কাজ করেছিল। ইউরেনিয়ামের তেজস্ক্রিয়তার উপর তার গবেষণার ফলে তার পক্ষে দুটি ধরণের বিকিরণ, আলফা রশ্মি এবং বিটা রশ্মির অস্তিত্ব সনাক্ত করা সম্ভব হয়েছিল। কিন্তু শেষ পর্যন্ত, তার সবচেয়ে সফল অবদান ছিল তার পারমাণবিক মডেল।
