6 What was the Drawbacks of Rutherford model of atom रदरफोर्ड के परमाणु प्रारूप के दोष क्या है ?)`?

रदरफोर्ड ने सन 1911 ई० में परमाणु की संरचना का अध्ययन करने के लिए एक प्रयोग किया। इसमें रदरफोर्ड ने रेडियोएक्टिव तत्व पोलिनियम की गतिज ऊर्जा से निकलने वाली α-किरणों की एक किरण पुंज को एक बहुत पतले सोने (स्वर्ण) के पत्र पर गिराया, तथा फिर देखा कि स्वर्ण पत्र में से गुजरते हुए यह α-कण विभिन्न दिशाओं में विक्षेपित हो जाते हैं।
α-किरणों का इस प्रकार अपने मार्ग से विचलित होने की घटना को प्रकीर्णन कहते हैं। इस प्रकार रदरफोर्ड के इस प्रयोग को रदरफोर्ड का परमाणु मॉडल (Rutherford atomic model in hindi) कहते हैं।

रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल के तथ्य

रदरफोर्ड ने अपने मॉडल को विस्तार पूर्वक समझाने के लिए कुछ महत्वपूर्ण तथ्य दिए जो निम्न प्रकार से हैं –

  1. इस प्रयोग में रदरफोर्ड देखा कि ज्यादातर α-कण स्वर्ण पत्र से विक्षेपित हुए बिना सीधे चले जाते हैं। तब निष्कर्ष निकला कि परमाणु का ज्यादातर भाग अंदर से खोखला होता है।
  2. कुछ α-कण अपने मार्ग से न्यून कोण बनाते हुए विक्षेपित हो जाते हैं। चूंकि हमें पता है कि α-कण धनावेशित होता है। इसलिए यह किसी धनावेशित वस्तु द्वारा ही विक्षेपित हो सकता है। इससे रदरफोर्ड ने माना कि परमाणु का संपूर्ण धन आवेश परमाणु के भीतर एक छोटे से भाग में केंद्रित रहता है।
  3. कुछ α-कण अपने मार्ग से अधिक कोण पर प्रकीर्णिन होकर वापस लौट आते हैं। इससे रदरफोर्ड ने यह माना कि धन आवेश परमाणु के अंदर एक अति सूक्ष्म स्थान संकेंद्रित रहता है इस स्थान को नाभिक कहते हैं।

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रदरफोर्ड का परमाणु मॉडल

चित्र द्वारा स्पष्ट है कि α-कण नाभिक के जितने समीप होता है उस पर उतना ही अधिक प्रतिकर्षण बल लगता है। जिसके कारण वह अधिक कोण पर विक्षेपित होता है। इसके विपरीत α-कण नाभिक से जितनी दूरी पर होता है उस पर उतना ही कम प्रतिकर्षण बल लगता है। जिसके कारण वह न्यून कोण पर विक्षेपित होता है।

गणना द्वारा यह पाया गया कि नाभिक की त्रिज्या 10-15 की कोटि की होती है। तथा परमाणु की त्रिज्या 10-10 की कोटि की होती है। इस आधार पर हम कह सकते हैं कि नाभिक की त्रिज्या परमाणु की त्रिज्या के दस हजारवें भाग के बराबर होती है। नाभिक के अलावा शेष भाग में केवल इलेक्ट्रॉन ही होते हैं। जो अपनी अपनी कक्षाओं में घूमते रहते हैं।

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रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल की कमियां

रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल में दो कमियां पाई गई जो निम्न प्रकार हैं(1) रदरफोर्ड द्वारा प्रस्तुत परमाणु मॉडल, परमाणु के स्थायित्व की व्याख्या नहीं कर सका।

(2) रदरफोर्ड द्वारा प्रस्तुत परमाणु मॉडल, रेखीय स्पेक्ट्रम की व्याख्या नहीं कर सका।

Rutherford atomic model was the first step in the evolution of the modern atomic model. Ernest Rutherford was a keen scientist who worked to understand the distribution of electrons in an atom. He performed an experiment using alpha particles and gold foil and made the following observations:

  • Most of the alpha particles passed straight through the gold foil.
  • There was a deflection of the alpha particles by a small angle.
  • Very small amount of alpha particles rebounded.

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From his experiment, he came to the following conclusions:

  • Most of the space in an atom is empty.
  • The space occupied by the positive charges is very small.
  • The positive charges and mass of the atom were concentrated in a very small volume within an atom.

From these conclusions, he calculated that the radius of the nucleus is around 105 times less than that of the atom.

Rutherford Atomic Model

Rutherford developed a nuclear model of the atom on the basis of his experiment and observations. The Rutherford atomic model has the following features:

  • The centre of an atom is called the nucleus. It is positively charged and almost all mass of the atom resides in it.
  • Electrons spin around the nucleus in a circular path.
  • Comparatively, the size of the nucleus is smaller than the size of the atom.

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Drawbacks of Rutherford Atomic Model

As before, the Rutherford atomic model was also challenged and questioned by many. Rutherford atomic model failed to explain about the stability of electrons in a circular path.

As per Rutherford’s model, electrons revolve around the nucleus in a circular path. But particles that are in motion on a circular path would undergo acceleration, and acceleration causes radiation of energy by charged particles. Eventually, electrons should lose energy and fall into the nucleus. And this points to the instability of the atom. But this is not possible because atoms are stable. Hence, Rutherford failed to give an explanation on account of this.

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Rutherford atomic model is a nuclear model of the atom based on his experiment and observations. He worked to understand the distribution of electrons in an atom. He performed an experiment using alpha particles and gold foil.

Rutherford’s atomic model failed to explain the stability of electrons in a circular path. He stated that electrons revolve around the nucleus in a circular path, but particles in motion would undergo acceleration and cause energy radiation. Eventually, electrons should lose energy and fall into the nucleus. But it never happens.

Rutherford observed that most of the alpha particles passed straight through the gold foil, while some of them were deflected by a small angle, and a very few rebounded.

Rutherford concluded that most of the space in an atom is empty, a positively charged dense particle is present inside the atom that occupies a little space and most of the mass of an atom is concentrated over there.

Rutherford’s model states that the centre of an atom is the nucleus which is positively charged, occupying most of the atom’s mass. He also explained that electrons spin around the nucleus in a circular path.

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