Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè Tí Ó Ń Jíròrò Àwárí Nucleus Atomiki
Àwárí nucleus atomiki jẹ́ ìṣẹ̀lẹ̀ pàtàkì nínú ìdàgbàsókè fisiksi àti kemistri. Kí a tó bẹ̀rẹ̀ sí í wo àwọn ìbéèrè àpẹẹrẹ àti ìjíròrò wọn, ẹ jẹ́ kí a ṣe àtúnyẹ̀wò díẹ̀ nípa bí a ṣe ṣàwárí nucleus atomiki àti àwọn nọ́mbà pàtàkì lẹ́yìn àwárí náà.
Ẹ̀yìn sí Àwárí Nucleus Atomiki
Láti ìgbà àtijọ́ ni wọ́n ti ń ṣe ìwádìí lórí átọ̀mù, nígbà tí àwọn onímọ̀ ọgbọ́n-orí ilẹ̀ Gíríìsì bíi Democritus àti Leucippus dábàá èrò náà pé àwọn èrò kéékèèké tí a kò lè pín ni a pè ní átọ̀mù (tí ó túmọ̀ sí “a kò lè gé”). Síbẹ̀síbẹ̀, èrò ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì nípa átọ̀mù kò tíì gbilẹ̀ títí di ọ̀rúndún kọkàndínlógún àti ìbẹ̀rẹ̀ ọ̀rúndún ogún.
Ní ọdún 1803, John Dalton dábàá ìlànà átọ́míìkì kan tó sọ pé gbogbo ẹ̀yà ara ni a fi àwọn átọ́mù irú kan náà ṣe àti pé àwọn átọ́mù oríṣiríṣi ẹ̀yà ara ní oríṣiríṣi ìwọ̀n àti ànímọ́. Síbẹ̀síbẹ̀, ìlànà yìí kò ṣàlàyé ìṣètò inú àwọn átọ́mù.
Igbesẹ pataki ti o tẹle ni wiwa elekitironi J.J. Thomson ni ọdun 1897, eyiti o fihan pe awọn atomu kii ṣe awọn patikulu kekere, ti a ko le pin. Thomson tun dabaa awoṣe "pudding plum" ninu eyiti awọn atomu ni okun ti agbara rere pẹlu awọn elekitironi odi ti o tuka kaakiri.
Síbẹ̀síbẹ̀, àpẹẹrẹ Thomson dojúkọ àwọn ìpèníjà ìwádìí tí Ernest Rutherford parí nígbẹ̀yìn-gbẹ́yín. Ní ọdún 1911, Rutherford ṣe ìwádìí ìtúpalẹ̀ àwọn ohun èlò ìṣàpẹẹrẹ alpha tí a mọ̀ sí ìwádìí Geiger-Marsden (tàbí ìwádìí ìtúpalẹ̀ wúrà). Àwọn àbájáde náà fihàn pé ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìwọ̀n átọ̀mù kan wà ní àárín kékeré kan, èyí tí a wá mọ̀ sí nucleus átọ̀mù lẹ́yìn náà.
Ìdánwò Geiger-Marsden àti Àwòṣe Rutherford
Nínú ìwádìí yìí, Rutherford ta àwọn èròjà alpha (tí wọ́n fi agbára wọn hàn) sínú ìwọ̀n wúrà tín-ín-rín kan. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn èròjà alpha kọjá labẹ́ wúrà náà láìsí ìpalára kankan, ṣùgbọ́n àwọn kan fọ́nká sí onírúurú ọ̀nà, àwọn kan tilẹ̀ padà sẹ́yìn. Èyí jẹ́ àbájáde ìyanu nítorí, gẹ́gẹ́ bí àpẹẹrẹ "plum pudding" Thomson, àwọn èròjà alpha yẹ kí ó ti kọjá tààrà láìsí ìdènà pàtàkì.
Rutherford parí èrò sí pé àwọn átọ̀mù ní nukliọ́mù kékeré kan tó ní agbára tó ga, nígbà tí ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìwọ̀n átọ̀mù náà jẹ́ àyè òfo tí àwọn elektroni gbà. Àpẹẹrẹ átọ̀mù Rutherford rọ́pò àpẹẹrẹ "plum pudding" nítorí pé ó ṣàlàyé àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ tí a rí nínú ìwádìí náà dáadáa.
Ìbáramu Rutherford àti Àwòrán Atomu Bohr
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwòṣe Rutherford ṣe àgbékalẹ̀ èrò nucleus atomiki, ó ṣì ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àléébù nínú ṣíṣàlàyé ìdúróṣinṣin atomic àti ìtújáde spectra. Ní ọdún 1913, Niels Bohr ṣe àtúnṣe àwòṣe Rutherford nípa sísọ pé àwọn elekitironi máa ń rìn ní àwọn ìyípo onípele tó yàtọ̀ síra ní àyíká nucleus náà, wọ́n sì lè dúró síbẹ̀ nínú àwọn ìyípo wọ̀nyí láìsí ìtànṣán tí ń jáde. Àwòṣe Bohr ṣe àgbékalẹ̀ àwòṣe hydrogen spectrum ní àṣeyọrí.
Lẹ́yìn náà, àwòṣe átọ̀mù náà tún ṣe àgbékalẹ̀ síwájú pẹ̀lú àwọn ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ kuantum èyí tí ó fúnni ní òye jíjinlẹ̀ nípa ìṣètò átọ̀mù àti ìwà elekitironi.
Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè àti Ìjíròrò
Àwọn ìbéèrè àti ìjíròrò díẹ̀ nípa àwárí nucleus atomiki àti ìṣètò atomu ni ìsàlẹ̀ yìí. Àwọn ìbéèrè wọ̀nyí dá lórí àwọn èrò tí a ti sọ̀rọ̀ nípa wọn tẹ́lẹ̀.
Ìbéèrè 1: Ìdánwò Fífọ́n Wúrà
Ìbéèrè:
Nínú ìwádìí Rutherford, àwọn èròjà alpha tí wọ́n ń ta sínú fọ́ọ̀lì wúrà kan tí ó sábà máa ń kọjá láìsí ìpalára kankan, ṣùgbọ́n àwọn díẹ̀ ni wọ́n fọ́n káàkiri sí onírúurú ọ̀nà. Àwọn ìparí wo ni a lè rí láti inú ìwádìí yìí, báwo ló sì ṣe kojú àwòṣe "plum pudding" ti J.J. Thomson?
Ìjíròrò:
Àkótán pàtàkì ti ìdánwò yìí ni pé àwọn átọ̀mù ní àárín kékeré, tó nípọn, tó sì ní agbára rere, ìyẹn nucleus. Àwọn àbájáde ìdánwò náà fihàn pé ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìwọ̀n átọ̀mù jẹ́ àlàfo òfo nítorí pé ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn patikulu alpha ló ń kọjá láìsí ìdíwọ́. Àwọn patikulu alpha tó fọ́nká fihàn pé ìṣọ̀kan agbára rere pọ̀ nínú nucleus, tó lè fọ́n àwọn patikulu alpha tó ní agbára rere ká.
Ìdánwò yìí kojú àwòṣe "plum pudding" Thomson, èyí tí ó gbà pé agbára ìdánwò rere ni a pín káàkiri átọ̀mù náà déédé. Tí àwòṣe Thomson bá tọ́, àwọn èròjà alpha kì yóò fọ́nká bí a ṣe rí i. Àwòṣe Rutherford, tí a dábàá gẹ́gẹ́ bí àbájáde ìdánwò yìí, péye jù nítorí ó lè ṣàlàyé àwọn àbájáde ìtúpalẹ̀ èròjà alpha.
Ìbéèrè 2: Àpẹẹrẹ Atomu Rutherford
Ìbéèrè:
Ṣàlàyé ìyàtọ̀ pàtàkì láàárín àwòṣe “plum pudding” Thomson àti àwòṣe atomiki Rutherford. Kí ni Rutherford sọtẹ́lẹ̀ nípa ìpínkiri charge nínú átọ̀mù?
Ìjíròrò:
Iyatọ akọkọ laarin awọn awoṣe meji wọnyi ni pinpin idiyele laarin atomu:
– Àwòrán “plum pudding” Thomson gbà pé àwọn átọ̀mù jẹ́ àwọn spheres tí ó ní agbára rere pẹ̀lú àwọn elektrons òdì tí ó fọ́nká káàkiri wọn, tí ó jọ èso àjàrà nínú pudding.
– Àwòrán Rutherford, ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, sọ pé agbára ìdábòbò náà wà nínú nucleus kékeré kan tó nípọn ní àárín átọ̀mù, nígbà tí àwọn elekitironi náà fọ́n káàkiri nucleus náà ní àyè tó gbòòrò, tó sì ṣofo.
Rutherford sọtẹ́lẹ̀ pé ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìwọ̀n átọ̀mù kan jẹ́ ààyè òfo àti pé nucleus kékeré yìí tó nípọn ló fa ìfọ́nká àwọn èròjà alpha tí a rí.
Ìbéèrè 3: Ìmọ̀ nípa Atomic ti Dalton àti Àpẹẹrẹ Atomic ti Rutherford
Ìbéèrè:
Fi ìjìnlẹ̀ àtọ́míìkì Dalton wé àtọ́míìkì Rutherford. Báwo ni ìdàgbàsókè àtọ́míìkì yìí ṣe ran ọ́ lọ́wọ́ láti ṣàlàyé ìrísí àtọ́míìkì ní kíkún sí i?
Ìjíròrò:
Ìlànà átọ́míìkì Dalton sọ pé gbogbo ohun èlò ni a fi àwọn átọ́mù irú kan náà ṣe àti pé àwọn átọ́mù ti àwọn ohun èlò oríṣiríṣi ní ìwọ̀n àti ànímọ́ ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀. Síbẹ̀síbẹ̀, ẹ̀kọ́ yìí kò ṣàlàyé ìṣètò inú àwọn átọ́mù.
Àwòrán átọ́míìkì Rutherford gbé èrò nucleus atomiki kalẹ̀ gẹ́gẹ́ bí àárín kékeré, tó nípọn, tó sì ní agbára rere, pẹ̀lú àwọn elekitironi tó ń rìn yíká nucleus náà. Àwọn ìdàgbàsókè nínú àwòṣe yìí ran lọ́wọ́ láti ṣàlàyé bí àwọn patikulu alpha ṣe ń fọ́nká, wọ́n sì fi hàn pé ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìwọ̀n átọ́mù náà jẹ́ àlàfo òfo. Èyí jẹ́ ìgbésẹ̀ pàtàkì nínú mímú òye wa nípa ìṣètò átọ́mù pọ̀ sí i, ó sì fi ìpìlẹ̀ lélẹ̀ fún àwọn àwárí síwájú sí i nínú fisiksi átọ́mù àti kemistri.
Ipari
Àwárí Ernest Rutherford nípa nucleus atomiki nípasẹ̀ ìwádìí Geiger-Marsden mú ìyípadà pàtàkì wá nínú òye wa nípa ìṣètò atomiki. Àwọn awoṣe atomiki ti ṣe ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìdàgbàsókè, láti àpẹẹrẹ "plum pudding" ti Thomson sí àpẹẹrẹ Bohr àti ju bẹ́ẹ̀ lọ sí iṣẹ́ ẹ̀rọ quantum. Òye wa nípa nucleus atomiki àti ìṣe àwọn elekitironi ń tẹ̀síwájú láti yípadà, èyí tí ó ń fún wa ní àwòrán tí ó kún rẹ́rẹ́ nípa ìwà àwọn átọ̀mù àti ohun èlò.
Àwọn àpẹẹrẹ tí ó wà lókè yìí fi bí a ṣe lè dán èrò nucleus atomiki wò nípasẹ̀ ìwádìí àti bí onírúurú àwọn àpẹẹrẹ atomiki ṣe ń ran lọ́wọ́ láti ṣàlàyé àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ tí a rí. Lílóye ìdàgbàsókè ìtàn ti ìmọ̀ atomu jẹ́ pàtàkì láti mọrírì ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì òde òní àti àwọn ìlò rẹ̀.
