পরিচয়ের পরে থমসনের পারমাণবিক মডেল, যা ইলেক্ট্রনকে ইতিবাচক চার্জ মাধ্যমের হিসাবে বিবেচনা করে, আরও উন্নত মডেল হিসাবে পরিচিত রাদারফোর্ড পারমাণবিক মডেল। বিজ্ঞানের জন্য এই নতুন অগ্রিমের দায়িত্বে থাকা বিজ্ঞানী ছিলেন আর্নেস্ট রাদারফোর্ড। তিনি 20 আগস্ট 1871 এ জন্মগ্রহণ করেছিলেন এবং 19 অক্টোবর 1937 সালে তাঁর মৃত্যু হয়। তাঁর জীবনের সময় তিনি রসায়ন এবং সাধারণভাবে বিজ্ঞানের জগতে দুর্দান্ত অবদান রেখেছিলেন।
অতএব, আমরা এই নিবন্ধটি উত্সর্গ করতে যাচ্ছি রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেল সম্পর্কে আপনার যা জানা দরকার তা আপনাকে জানাতে।
সোনার পাতার পরীক্ষা
থমসনের পুরাতন মডেলে বলা হয়েছিল যে ইলেকট্রনগুলি একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত মাধ্যমের মধ্যে ছিল। ১৯০৯ সালে আর্নেস্ট রাদারফোর্ড গাইগার এবং মার্সডেন নামে দুই সহকারীর সাথে একটি গবেষণা করেছিলেন যা গোল্ড লিফ এক্সপেরিমেন্ট নামে পরিচিত যেখানে তারা যাচাই করতে সক্ষম হন যে থমসনের বিখ্যাত "কিশমিশ পুডিং" ভুল ছিল। এবং এই যে এই নতুন পরীক্ষাটি দেখাতে সক্ষম হয়েছিল যে পরমাণুর একটি দৃ positive় ইতিবাচক চার্জযুক্ত একটি কাঠামো ছিল। এই পরীক্ষা বা কিছু সিদ্ধান্ত পুনরায় স্থাপনে সহায়তা করতে পারে যা 1911 সালে রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেল হিসাবে উপস্থাপিত হয়েছিল।
গোলাপের লিফ নামে পরিচিত পরীক্ষাটি অনন্য ছিল না তবে সেগুলি 1909 এবং 1913-এর মধ্যে চালানো হয়েছিল this এজন্য তারা ব্যবহার করেছিল ম্যানচেস্টার বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞান পরীক্ষাগার। এই পরীক্ষাগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ছিল যেহেতু তাদের ফলাফলগুলি থেকে নতুন সিদ্ধান্তগুলি প্রতিষ্ঠিত হতে পারে, যা বিপ্লবী পারমাণবিক মডেলের দিকে পরিচালিত করেছিল।
এই পরীক্ষাটি নিম্নলিখিতটি নিয়ে গঠিত: মাত্র 100nm পুরু সোনার একটি পাতলা শীটটিতে প্রচুর পরিমাণে আলফা কণাগুলি বোমাতে হয়েছিল। এই আলফা কণা এবং আয়ন ছিল। অর্থাত, পরমাণুগুলিতে বৈদ্যুতিন নেই, সুতরাং তাদের কেবল প্রোটন এবং নিউট্রন ছিল। নিউট্রন এবং প্রোটন থাকার ফলে, পরমাণুর মোট চার্জটি ইতিবাচক ছিল। এই পরীক্ষার মূলত থমসন মডেলটি সঠিক ছিল কিনা তা সংশোধন করার উদ্দেশ্য ছিল। যদি এই মডেলটি সঠিক হয়, আলফা কণাগুলি একটি সোজা রেখায় স্বর্ণের পরমাণু দিয়ে যেতে হয়েছিল।
আলফা কণা দ্বারা সৃষ্ট প্রতিচ্ছবি অধ্যয়ন করতে, একটি ফ্লুরোসেন্ট জিংক সালফাইড ফিল্টার সূক্ষ্ম সোনার ফয়েলটির চারপাশে স্থাপন করতে হয়েছিল। এই পরীক্ষার ফলাফলটি এটি পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে যে কিছু কণা শীটের স্বর্ণের পরমাণুগুলির সাথে সরলরেখায় প্রবেশ করতে সক্ষম হয়েছিল। যাইহোক, এই আলফা কণাগুলির কয়েকটি এলোমেলো দিক থেকে অপসারণ করা হয়েছিল।
সোনার পাতার পরীক্ষার ফলাফল
এই বাস্তবতার পরিপ্রেক্ষিতে, পূর্ববর্তী পারমাণবিক মডেলগুলি কী বিবেচনা করেছিল তা নিশ্চিত করা সম্ভব ছিল না। এই পারমাণবিক মডেলগুলি ইঙ্গিত দেয় যে ধনাত্মক চার্জ পরমাণুতে সমানভাবে বিতরণ করা হয়েছিল, যার ফলে এটি অতিক্রম করা সহজ হয়েছিল কারণ একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে এর চার্জ ততটা শক্তিশালী হবে না।
এই গোল্ড লিফ পরীক্ষার ফলাফলগুলি সম্পূর্ণ অপ্রত্যাশিত ছিল। এটি রাদারফোর্ডকে ভাবতে বাধ্য করেছিল যে পরমাণুটির একটি কেন্দ্র ছিল শক্তিশালী ধনাত্মক চার্জযুক্ত যা একটি আলফা কণা তৈরি করার সময় তৈরি হয়েছিল কেন্দ্রীয় কাঠামো দ্বারা প্রত্যাখ্যাত এটি পাস করার চেষ্টা করুন। আরও নির্ভরযোগ্য উত্স স্থাপনের জন্য, কণাগুলি প্রতিবিম্বিত হয়েছিল এবং যেগুলি ছিল না তার পরিমাণে বিবেচনা করা হত। কণার এই নির্বাচনের জন্য ধন্যবাদ, তার চারপাশে থাকা ইলেকট্রনের কক্ষপথের তুলনায় নিউক্লিয়াসের আকার নির্ধারণ করা সম্ভব হয়েছিল। এটিও উপসংহারে পৌঁছানো যায় যে একটি পরমাণুর বেশিরভাগ জায়গা খালি থাকে।
দেখা যেত যে কিছু আলফা কণা সোনার ফয়েল দ্বারা বিচ্যুত হয়েছিল। তাদের মধ্যে কিছু খুব ছোট কোণে বিচ্যুত হয়েছিল। এর ফলে এই সিদ্ধান্তে পৌঁছানো সম্ভব হয়েছিল যে, একটি পরমাণুর ধনাত্মক চার্জ সমানভাবে বিতরণ করা হয় না। অর্থাৎ, ধনাত্মক চার্জটি একটি পরমাণুতে ঘনীভূত আকারে খুব অল্প পরিমাণে স্থানে অবস্থিত।
খুব কম আলফা কণা ফিরে প্রবাহিত। এই বিচ্যুতিটি নিম্নরূপ ইঙ্গিত দেয় যে কণাগুলির পুনরায় গতি হতে পারে। এই সমস্ত নতুন বিবেচনার জন্য ধন্যবাদ, রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেলটি নতুন ধারণা নিয়ে প্রতিষ্ঠিত হতে পারে।
রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেল
আমরা রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেলের নীতিগুলি কী তা অধ্যয়ন করতে যাচ্ছি:
- যে কণাগুলি পরমাণুর অভ্যন্তরে ইতিবাচক চার্জ ধারণ করে যদি আমরা এটিকে বলা অণুর মোট ভলিউমের সাথে তুলনা করি তবে সেগুলি খুব অল্প পরিমাণে সাজানো হয়।
- একটি পরমাণুর প্রায় সমস্ত ভরই উল্লেখিত ক্ষুদ্র আয়তনে পাওয়া যায়। এই ভেতরের ভরকে বলা হত নিউক্লিয়াস।
- নেতিবাচক চার্জযুক্ত বৈদ্যুতিন নিউক্লিয়াসের চারদিকে ঘোরানো পাওয়া যায়।
- ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াসের চারপাশে উচ্চ গতিতে ঘোরে এবং বৃত্তাকার পথে তা করে। এই গতিপথগুলিকে কক্ষপথ বলা হয়। পরে এগুলোকে অরবিটাল হিসেবে চেনে।
- পরমাণুর ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ইলেকট্রন এবং ধনাত্মক চার্জযুক্ত নিউক্লিয়াস উভয়ই সর্বদা তড়িৎ-তড়িৎ আকর্ষণ বলের দ্বারা একসাথে আটকে থাকে।
রাদারফোর্ডের পারমাণবিক মডেলটির গ্রহণযোগ্যতা এবং সীমাবদ্ধতা
যেমনটি প্রত্যাশা করা হয়েছিল, এই নতুন মডেলটি বৈজ্ঞানিক জগতে পরমাণু সম্পর্কে সম্পূর্ণ নতুন দৃষ্টিভঙ্গি উন্মোচন করেছে। এই পারমাণবিক মডেলের জন্য ধন্যবাদ, পরবর্তী অনেক বিজ্ঞানী পর্যায় সারণির প্রতিটি উপাদানের ইলেকট্রনের সংখ্যা অধ্যয়ন এবং নির্ধারণ করতে সক্ষম হন। এছাড়াও, নতুন আবিষ্কার করা হয়েছে যা ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করে যে কীভাবে একটি পরমাণু সবচেয়ে সহজ উপায়ে কাজ করে।
তবে, এই মডেলের কিছু সীমাবদ্ধতা এবং ত্রুটিও রয়েছে। যদিও এটি পদার্থবিদ্যার জগতে এক বিরাট অগ্রগতির প্রতিনিধিত্ব করে, এটি একটি নিখুঁত বা সম্পূর্ণ মডেল ছিল না। এবং এটি হল নিউটনের আইন এবং ম্যাক্সওয়েলের আইনগুলির একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক অনুসারে, এই মডেলটি কিছু জিনিস ব্যাখ্যা করতে পারেনি:
- তিনি ব্যাখ্যা করতে পারেননি কিভাবে ঋণাত্মক চার্জ নিউক্লিয়াসে একসাথে থাকতে সক্ষম হয়েছিল। ইলেকট্রনিক তত্ত্ব অনুসারে, ধনাত্মক চার্জ একে অপরকে বিকর্ষণ করবে।
- আর একটি বৈপরীত্য ছিল বৈদ্যুতিনবিদ্যার মৌলিক আইনগুলির প্রতি. যদি এটা বিবেচনা করা হয় যে ধনাত্মক চার্জযুক্ত ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘুরবে, তাহলে তাদের তড়িৎ চৌম্বকীয় বিকিরণ নির্গত হবে। এই বিকিরণ নির্গত করতে এমন শক্তি খরচ হয় যার ফলে ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াসে ভেঙে পড়ে। অতএব, এই পারমাণবিক মডেলটি পরমাণুর স্থায়িত্ব ব্যাখ্যা করতে পারে না।
