إذا كنت تبحث عزيزي القارئ عن قارن بين نموذج طومسون ونموذج رذرفورد ؟، فإننا سوف نُجيبك من خلال مقالنا على هذا التساؤل المطروح بقوة عبر محركات البحث خاصة من قِبل طلاب وطالبات المملكة العربية السعودية في مادة العلوم.
ولا سيما بعد أن فعلت حكومة المملكة العربية السعودية بعض الخدمات الجديدة، مثل خدمة نظام التعليم عن بُعد أو ما يُطلق عليها منصة مدرستي في العام الدراسي الجاري بصدد الإجراءات الاحترازية والوقائية للمملكة.
حيث يقوم الطالب بالتوجه للبحث عن إجابات الأسئلة التي يُصعب عليه حلها بمفرده في شبكات الأنترنت نظراً لما تقدمه تلك الخدمة من دقة وسرعة كبيرة في الإجابة على الأسئلة، وهذا ما نقدمه لكم من خلال موقعنا، حيث نقدم الإجابة النموذجية لتساؤلكم، إذ نقوم بتوضح نموذج طومسون ونموذج رذرفورد كلاً على حدة، إلى جانب شرح الفروق والاختلافات بين النموذجين في السطور التالية من هذا المقال، فما عليك سوى متابعتنا.
قارن بين نموذج طومسون ونموذج رذرفورد
انتشر البحث هذا السؤال بشكر كبير عبر شبكات الأنترنت من خلال محركات البحث بواسطة طلاب وطالبات المملكة السعودية، وذلك نظراً لوجود هذا التساؤل ضمن مقرراتهم الدراسية، حيث نتناول الإجابة النموذجية على هذا السؤال والتي جاءت على النحو التالي:
الإجابة هي:
- نموذج طومسون: تنبأ هذا النموذج أن الذرة هي كرة مصمتة تتكون من الشحنات الموجبة، فيما توجد بداخلها الشحنات السالبة وهي الإلكترونات حتى تتعادل، مما يدل على أن الذرة لا يوجد بها فراغ أبداً.
- نموذج رذرفورد: توقع هذا النموذج أن معظم أجزاء الذرة فارغ، وتتمحور كتلتها حول النواة صاحبة الشحنة الموجبة، فيما تدور حوالها الإلكترونات السالبة.
- كما سنوضح كلاً من نموذج طومسون للذرة ونموذج رذرفورد في الفقرات التالية:
نموذج طومسون للذرة
تم تسمية نموذج طومسون بهذا الاسم نسبة للعالم الفيزيائي جوزيف جون طومسون الذي اكتشف الإلكترون في عام 1897 ميلادياً، إذ يعتبر الإلكترون واحد من أهم مكونات الذرة ويمثل شحنتها السالبة، حيث محى هذا الاكتشاف الكبير للعالم طومسون فكرة عدم قابلية الذرة للتجزئة بين العلماء.
- وضع طومسون نموذجاً للذرة اطلق عليه نموذج بودينج plum pudding model، الذي أقترح فيه أن الذرة مكونة من مجال تسيطر عليه المادة الموجبة، بالإضافة إلى عدد من الجسيمات سالبة الشحنة وهو الإلكترونات.
- يتحدد أماكن تلك الإلكترونات السالبة حسب القوى الكهروسكونية الموجودة في مجال المادة الموجبة، مما يدل على تعادل الشحنة الكلية للذرة في نموذج طومسون.
عيوب نموذج طومسون
- عاب على نموذج بودينج لطومسون أنه فشل في تفسير استقرار الذرة، بالإضافة إلى عدم تفسير كيفية حفظ المادة الموجبة بالإلكترونات السالبة داخل الذرة.
- كما فشل نموذج طومسون في تحديد مكان النواة في الذرة، إذ أن النموذج لم يتطرق لنواة الذرة وتمحور حول الإلكترونات سالبة الشحنة.
- لم يستطع نموذج طومسون تفسير كيف تشتت جسيمات ألفا في تجربة الرقائق المعدنية، إلى جانب عدم وجود دليل تجربي لما طرحه طومسون.
نموذج ذرة رذرفورد
استلهم نموذج طومسون ونظريته تلميذه النجيب العالم إرنست رذرفورد، مما جعله يقوم بالعديد من الاختبارات لمعرفة حقيقة تكوين الذرة.
- وضع إرنست رذرفور افتراضاً في حاله صحة نموذج طومسون، فإن كتلة الذرة سوف تنتشر في جميع اتجاهات الذرة، فإذا أطلق رذرفورد جسيمات ألفا بشكل سريع جدًا نحو الذرة يؤدي ذلك لانحراف نسبة قليلة من جسيمات ألفا عن مدارها.
- لكن المفاجأة التي أذهلت إرنست رذرفورد هي أن القليل من جسيمات ألفا لم ينحرف قليلاً كما توقع بل ارتد وبشكل مباشر إلى الخلف، وبذلك فإن التفسير الوحيد لعودة جسيمات ألفا بهذا الشكل نحو الخلف هو معظم كتلة الذرة توجد في نواتها.
- من هنا قام رذرفورد بوضع وتطوير نموذج الكواكب للذرة، والذي ورد فيه أن البروتونات تتواجد في نواة الذرة بينما الإلكترونات تدور حولها.
اسباب فشل نظرية رذرفورد
- اعترض إرنست رذرفورد على نموذج طومسون حول تعادل الذرة، لكنه فشل في تفسير وشرح لماذا الذرة مستقرة.
- ولا سيما توضيح العالم ماكسويل أن الجسيمات المشحونة التي تتسارع يجب أن تطلق إشعاعات كهرومغناطيسية، لكن وفقاً لنظرية رذرفورد أن الإلكترونات تدور حول النواة في مدارات لا تتغير، إذاً فهي تتسارع، إذا يجب أن تطلق إشعاعات كهرومغناطيسية.
- ولكن تُثبت هذه النظرية فشل نموذج رذرفورد، لأن صدور الإشعاع الكهرومغناطيسي من تسارع الإلكترونات سوف يؤدي إلى تلاشي المدارات تدريجياً، ومن ثم تتقلص وتختفي في نواة الذرة، مما يؤدي لفشل نموذج رذرفورد.
- كما لم يوضح إرنست رذرفورد أي شئ متعلق بترتيب الإلكترونات في المدارات الخاصة بها.
نماذج الذرة
قد وضحنا في الفقرات السابقة نموذجين للذرة وهم: نموذج طومسون للذرة المعرف باسم نموذج بودينج، إلى جانب شرح نموذج إرنست رذرفور مع تقديم عيوب كلًا من النموذجين، فيما سنوضح نموذج أخر للذرة وهو نموذج العالم نيلز بور الدنماركي، الذي جاء على النحو التالي:
نموذج بور للذرة
سار العالم الفيزيائي نيلز بور الدنماركي على نفس خطى العالم إرنست رذرفورد، حيث اقترح بور نموذج جديد كلياً للذرة معتمد على نموذج رذرفورد وأظهره للعالم في عام 1915 ميلادياً.
- نص نموذج بور على أن الإلكترونات لا يشع منها الطاقة بسبب دورانها حول النواة، لكنها تتواجد في عدة مستويات للطاقة بكميات طاقة مختلفة الذي أطلق عليها المستويات المستقرة stationary states.
- أوضح هذا النموذج أن الإلكترونات تدور حول النواة على بُعد مسافات ثابتة، فيقوم الإلكترون باكتساب الطاقة حتى ينتقل إلى مستوى طاقة أعلى، ومن ثم تفقد الطاقة عند عودتها إلى مدارتها الأساسية مرة أخرى.
- عرُف نموذج العالم نيلز بور باسم النموذج الكوكبي للذرة.
إلى هنا عزيزي القارئ نصل وإياكم إلى ختام هذا المقال الذي تمحور حول الإجابة على سؤالكم قارن بين نموذج طومسون ونموذج رذرفورد ؟، حيث تناولنا الإجابة النموذجية من المقررات الدراسية للمملكة.
بالإضافة إلى توضيح كل من نموذج طومسون ونموذج رذرفورد كلاً على حدة، إلى جانب شرح الفروق والاختلافات بين النموذجين، كما عرضنا عيوب النموذجين، بعض الأمثلة على نماذج الذرة مثل النموذج الكوكبي للذرة للعالم نيلز بور.
