Soru:
Rutherford, atom modelini oluştururken yaptığı deneyde \(+2\) yüklü alfa (α) parçacıkları kullanmıştır. Pozitif yüklü bu parçacıklar, atomun pozitif yüklü çekirdeğine yaklaştıklarında neden geri seker veya büyük açılarla saçılır? Açıklayınız.
Çözüm:
💡 Bu sorunun cevabı, temel elektrostatik kuvvet yasasına dayanır.
- ➡️ Adım 1: Yükleri Belirleyelim.
Alfa parçacığı: \( +2e \) (Pozitif yüklü)
Atom çekirdeği: \( +Ze \) (Pozitif yüklü, Z: proton sayısı, e: temel yük)
- ➡️ Adım 2: Elektrostatik Kuvveti Hatırlayalım.
Coulomb Yasası'na göre, aynı işaretli yükler birbirini iter. Kuvvet formülü \( F = k \frac{q_1 q_2}{r^2} \) şeklindedir.
- ➡️ Adım 3: Olayı Yorumlayalım.
Alfa parçacığı çekirdeğe yaklaştıkça, aradaki uzaklık (\( r \)) çok küçülür. Coulomb itme kuvveti (\( F \)), uzaklığın karesiyle (\( r^2 \)) ters orantılı olduğu için çok büyük değerlere ulaşır. Bu devasa itme kuvveti, hızlı ve pozitif yüklü alfa parçacığının yönünü değiştirerek onu geri sektirir veya büyük bir açıyla saçılmasına neden olur.
✅ Sonuç olarak, aynı işaretli yükler arasındaki şiddetli elektrostatik itme, alfa parçacıklarının saçılmasının temel nedenidir. Çekirdek ne kadar büyükse (Z ne kadar büyükse), bu etki o kadar belirgin olur.
