نسخة الفيديو النصية
ما الافتراض المختلف الذي قدمه نموذج رذرفورد النووي للذرة عن نموذج حلوى البرقوق؟ أ: الأغلفة الإلكترونية لها أنصاف أقطار ثابتة. ب: تسبح الإلكترونات في كرة موجبة الشحنة. ج: توجد نواة صغيرة كثيفة في مركز الذرة. د: الجسيمات لها كتلة وليس لها شحنة. هـ: الجسيمات لها كتلة وشحنتها موجبة.
للإجابة عن هذا السؤال، دعونا نبدأ بإلقاء نظرة على نموذج حلوى البرقوق للذرة. اقترح جيه جيه طومسون نموذج حلوى البرقوق. كان ذلك عام 1897 تقريبًا. في هذا النموذج، تكون الإلكترونات، وهي جسيمات صغيرة سالبة الشحنة، مطمورة في بحر من الشحنات الموجبة بشكل يشبه إلى حد كبير الفاكهة المجففة في حلوى البرقوق أو حلوى الخبز، ومن هنا جاء اسم «نموذج حلوى البرقوق».
سرعان ما ثبت خطأ نموذج حلوى البرقوق من خلال نتائج تجربة رقاقة الذهب التي أجراها كل من هانس جايجر وإرنست مارسدن تحت إشراف إرنست رذرفورد. في هذه التجربة، وجه شعاع من جسيمات 𝛼 إلى شريحة رقيقة من رقائق الذهب. جرى بعد ذلك رصد انحراف جسيم 𝛼 باستخدام شاشة كشف دائرية مضيئة تصدر وميضًا عندما يصطدم بها جسيم 𝛼.
بما أن الإلكترونات صغيرة جدًّا، فإن الكتلة الموجبة الشحنة في نموذج حلوى البرقوق توزع بالتساوي نسبيًّا في جميع أنحاء الذرة، وتتحرك جسيمات 𝛼 بسرعة، لذا توقعوا أن جميع جسيمات 𝛼 ستمر مباشرة عبر رقاقة الذهب. لكن بدلًا من ذلك، لاحظوا أن جزءًا صغيرًا من الجسيمات انحرف للخلف في اتجاه مصدر جسيم 𝛼.
لتفسير هذه النتائج، اقترح رذرفورد نموذجًا جديدًا للذرة. في نموذج رذرفورد، تتكون الذرة في معظمها من فراغ. لكن توجد نواة صغيرة كثيفة في المركز تدور حولها الإلكترونات بشكل يشبه إلى حد كبير دوران الكواكب حول الشمس. من الجدير بالذكر أن هذا النموذج غير مرسوم بمقياس دقيق. ذلك لأن النواة تشغل فراغًا أقل بكثير في الذرة مما هو موضح هنا.
يتوافق نموذج رذرفورد مع الملاحظات؛ حيث يجب أن تمر جسيمات 𝛼 مباشرة عبر الذرة الفارغة في معظمها. جسيمات 𝛼 التي تمر بالقرب من النواة ستنحرف قليلًا. جسيمات 𝛼 التي تحركت نحو النواة ستنحرف للخلف في اتجاه المصدر.
من خلال هذه المناقشة، يمكننا ملاحظة أن الافتراض المختلف الذي قدمه نموذج رذرفورد للذرة عن نموذج حلوى البرقوق هو ذلك الموضح في خيار الإجابة ج، الذي ينص على أنه توجد نواة صغيرة كثيفة في مركز الذرة.
