تجربة رذرفورد أو تجربه رقاقة الذهب أو تجربة جيجر ومارسيديان (نسبة لمن قام بها تحت إشراف رذرفورد عام 1909 م)
هي تجربة تعتمد على تسليط أشعة من جسيمات ألفا على رقاقة ذهب،
فوجد أن بعض الأشعة تنعكس، والبعض ينحرف، ومعظمها ينكسر،
ويدل ذلك على وجود بعض مساحات فارغة في الذرة،
وأيضًا وجود جسيمات لها نفس شحنة الأشعة،
وهناك جسيمات لها شحنة مختلفة عن شحنة الأشعة. التجربة أجراها العالمان جيجر وماريسدن بناء على اقتراح رذرفوردالجهاز المستخدم يتكون من:-
1- لوح معدنى مغطى بكبريتيد الخارصين (كبريتيد الخارصين يعطى وميضاً عند سقوط جسيمات ألفا عليه). 2- مصدر لجسيمات ألفا. 3- شريحة رقيقة من الذهب. خطوات التجربة
(1) سمح لجسيمات ألفا أن تصطدم باللوح المعدنى المبطن بطبقة كبريتيد الخارصين. (يعطي وميضاً عند مكان اصطدام جسيمات ألفا) في عدم وجود صفيحة الذهب
(2) تم تحديد مكان وعدد جسيمات ألفا المصطدمة باللوح من الومضات. (3) تم وضع صفيحة رقيقة جداً من الذهب (10 –4: 10 –5 سم) لتعترض مسار جسيمات ألفا قبل اصطدامها باللوح. وخرج رذرفورد من مشاهداته بالاستنتاجات التالية:
المشاهدة
الاستنتاج
1- معظم جسيمات ألفا ظهر أثرها في نفس المكان الأول الذي ظهرت فيه قبل وضع صفيحة الذهب.
- تجربة رذرفورد الذرة معظمها فراغ
- تجربة رذرفورد ثالث متوسط
- تجربة رذرفورد نموذج الذرة
تجربة رذرفورد الذرة معظمها فراغ
01 من الدرجة إذا كان هذا الانحراف ناتجاً عن قوى التصادم
بين جسيمات ألفا الموجبة والإلكترونات السالبة (علل)
لأن جسيمات ألفا أكبر من الإلكترونات. عن قوى التنافر الكهربائي
بين شحنات ألفا الموجبة والشحنة الموجبة للذرة. ولكن
التجربة دلت على النتائج التالية:
*ـ معظم جسيمات ألفا تجتاز صفيحة الذهب دون
أن تقابل أي مانع في طريقها. *ـ إن عدداً قليلاً من جسيمات ألفا ، حوالي
جسيمة واحدة من بين (8000) جسيمة هي التي تتشتت ضمن زوايا أكبر من 0 90
وقد تصل إلى 0 180 (أي ترتد على نفسها)
س:
المصدر المشع المستخدم في تجربة رذرفورد هو................. ويوضع في قالب من................ وزراي ( 2011ـ2012م)
علل: يوضع مصدر توليد جسيمات ألفا (الراديوم) داخل قالب من الرصاص. جـ: لأن كثافة الرصاص عالية فيمتص جسيمات ألفا وبالتالي يمنع نفاذها من
خلاله باتجاه العاملين. ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
من خلال النتائج التي توصل إليها رذر
فورد في تجربته السابقة ، استنتج رذرفورد بأن:
1ـ الشحنة الموجبة للذرة
ومعظم كتلتها تتركز داخل حيز صغر جداً في مركز الذرة سماه النواة وهذا الفرض يفسر
سبب ارتداد عدد قليل من جسيمات ألفا.
تجربة رذرفورد
عين2022
تجربة رذرفورد ثالث متوسط
ومن خلال عامل المشاهدة أيضا الذي قام به ذلك العالم أتضح أن عدد بسيط جدا من جسيمات ألفا نفذت وذلك من خلال شرائح ورقائق الذهب الموجودة ومن ثم انحرفت بعد ذلك عن مسارها الطبيعي والصحيح. كما أوضح أرنست رذرفورد أن عدد بسيط جدا ولا يذكر من جسيمات ألفا لم ينفذ من خلال شرائح أو رقائق الذهب الموجودة وبالتالي فإن تلك الجسيمات انعكست عن المكان الصحيح والمناسب لها. عمل العالم إرنست رذرفورد على اتخاذ رقائق الذهب دون غيرها من المعادن ويرجع ذلك إلى القابلية الكبيرة لهذا المعدن في التغيير والتشكيل، حيث أنه من المعادن القابلة للطرق وبالتالي يسهل تشكيله بالطريقة المناسبة للعالم. وتم التركيز على اختيار شرائح الذهب أيضا حيث يرجع ذلك إلى قدرتها الكبيرة في توضيح العدد الصحيح لجسيمات ألفا التي عمل عليها الكثير من العلماء بعد إجراء التجارب المختلفة الخاصة بالذرة. الأسباب المختلفة لفشل نظرية رذرفورد الخاصة بالذرة
لم يعمل العالم إرنست رذرفورد على تحديد الأماكن المختلفة أو حتى المستويات التي تدور فيها الإلكترونيات داخل الذرة، حيث أنه اكتفى بذكر بعض الإلكترونات التي تدور حول النواة فقط. أغفل العالم إرنست رذرفورد على تحديد الطريقة التي تدور بها الإلكترونات حول النواة الموجودة داخل الذرة أيضا مما عمل على توجيه نقد كبير له بسبب هذا العامل المهم.
كانوا يأملون أن يروا كيف أن جسيم ألفا ، وهو ذرة هيليوم مؤينة مضاعفة ، سوف يتفاعل مع ذرة ذهب واحدة ، للتأكد من أن أي انحراف قد يحدث بسبب القوة الكهربائية فقط. ومع ذلك ، فإن معظم جسيمات ألفا مرت عبر رقائق الذهب مع انحراف طفيف فقط. كانت هذه الحقيقة متوافقة تمامًا مع نموذج طومسون الذري ، ومع ذلك ، ولدهشة الباحثين ، شهدت نسبة صغيرة من جسيمات ألفا انحرافًا ملحوظًا إلى حد ما. وستعود نسبة أصغر من الجسيمات ، وترتد تمامًا. ما سبب هذه النتائج غير المتوقعة؟ وصف واستنتاجات التجربة في الواقع ، جسيمات ألفا التي استخدمها رذرفورد كمسبار هي نوى الهيليوم ، وفي ذلك الوقت كان معروفًا فقط أن هذه الجسيمات كانت مشحونة إيجابًا. من المعروف اليوم أن جسيمات ألفا تتكون من بروتونين ونيوترونين. حدد رذرفورد جسيمات ألفا وجسيمات بيتا كنوعين مختلفين من الإشعاع من اليورانيوم. تمتلك جسيمات ألفا ، الأكبر بكثير من الإلكترون ، شحنة كهربائية موجبة ، بينما يمكن أن تكون جسيمات بيتا إلكترونات أو بوزيترونات. يظهر مخطط مبسط للتجربة في الشكل 2. تأتي حزمة جسيمات ألفا من مصدر مشع. استخدم جيجر ومارسدن غاز الرادون كباعث. تم استخدام كتل الرصاص لتوجيه الإشعاع نحو رقائق الذهب ومنعها من الانتقال مباشرة إلى شاشة الفلورسنت.
تجربة رذرفورد نموذج الذرة
حصل رذرفورد على منحة جديدة بحلول عام 1887 لمدة عامين بمدرسة نيلسون كوليجيت شول الثانوية الخاصة التي توفر ألعاباً مثل الرجبي وغيرها من الأنشطة ، ليتخرج منها ويحصل على منحة جديدة بكلية كنتربري في كرايستشيرش بنيوزيلندا والتي بدأ تعلم كيفية إجراء التجربة العلمية وتحقيق النتائج البحثية من خلالها. تخرج رذرفورد بعدها حاملا درجتي البكالوريوس والماجستير، ومرتبة الشرف الأولى في العلوم والرياضيات ، ليحصل هذه المرة على منحة بجامعة كامبردج بانجلترا ويرافق فيها العالم جوزيف جون طومسون والذي اكتشف الإلكترون ليقوم بدراسة الأشعة الناجمة عن عنصر الراديوم. إنجازات ارنست رذرفورد
"إذا لم تستطع أن تشرح فيزياءك إلى نادلة، فأغلب الظن أن هذه الفيزياء ليست جيدة". يعد انتقال رذرفورد إلى العمل بجامعة ماك جيل بكندا هو نقطة التحول في حياته كعالم ، إذ انه قد اكتشف من خلال التجارب والأبحاث صدور الإشعاعات الثلاث ألفا وبيتا وجاما عن عنصر اليورانيوم المشع ، وباكتشافه هذا لقب بأبو الفيزياء النووية ، حيث انه أول من وضع أساساً لنظرية النشاط الإشعاعي. في عام 1894 استطاع رذرفورد أن يجرى بحثاً مستقلاً بشأن قدرة التفريغ الكهربائي عالى التردد على مغنطة الحديد، وتردد صدى أبحاثه في هذا المجال في مختلف الأوساط العلمية.
لماذا استخدم رذرفورد في تجربته صفيحة رقيقة جدا من الذهب؟
نرحب بكم زوارنا الاعزاء على موقع مجتمع الحلول نقدم لكم حل سؤال لماذا استخدم رذرفورد في تجربته صفيحة رقيقة جدا من الذهب؟
الإجابة هي:
استنتج رذرفورد أن: معظم حجم الذرة فراغ، وأنه يوجد بالذرة جزء ذو كثافة عالية ويشغل حيزاً صغيراً جداً وتتركز فيه كتلة الذرة وهو الجزء الذي انعكس عن مساره، وأن نفاذ الأشعة يعني أن معظم حجم الذرة فراغ وانحراف الأشعة يعني أنها اقتربت من جسم مشحون بشحنة مشابهة (موجبة) لذلك تنافرت معها، أي أن شحنة النواة موجبة.