Rutherford Atom Modeli (Gezegen Modeli)
Rutherford atom modeli, 1911 yılında Ernest Rutherford ve ekibi tarafından yapılan altın levha deneyi sonucunda ortaya atılmıştır. Bu model, o güne kadar kabul gören Thomson'ın "üzümlü kek" modelinin yerini almış ve atomun yapısı hakkında devrim niteliğinde bilgiler sunmuştur.
Altın Levha Deneyi (Alpha Saçılma Deneyi)
Rutherford, ince bir altın levhayı, radyoaktif bir kaynaktan çıkan pozitif yüklü alfa (α) parçacıkları ile bombardımana tuttu. Beklenti, Thomson modeline göre, pozitif yükün atomun her yerine dağılmış olması nedeniyle alfa parçacıklarının çok az saparak ya da hiç sapmadan levhadan geçmesiydi.
Ancak deneyin sonuçları şaşırtıcıydi:
- Alfa parçacıklarının çoğu hiç sapmadan levhadan geçti.
- Bazı alfa parçacıkları küçük açılarla saptı.
- Çok az sayıda alfa parçacığı ise 90°'den büyük açılarla, hatta geriye doğru saçıldı.
Rutherford bu sonucu, "Bir mendile 15 inç'lik bir top mermisi attığınızda top mermisinin geri sektiğini görmek kadar inanılmaz" şeklinde yorumlamıştır.
Rutherford Modelinin Temel Varsayımları
Deney sonuçlarını açıklamak için Rutherford, atomun yapısıyla ilgili şu varsayımları öne sürdü:
- Atomun kütlesinin ve pozitif yükünün tamamı, atomun merkezinde çok küçük bir hacimde toplanmıştır. Bu merkezi bölgeye çekirdek adı verilir.
- Çekirdeğin etrafında, negatif yüklü elektronlar, tıpkı Güneş'in etrafında dönen gezegenler gibi, büyük boşluklar olan yörüngelerde döner. Bu nedenle bu modele "Gezegen Modeli" de denir.
- Atomun büyük bir kısmı boşluktur. Bu yüzden alfa parçacıklarının çoğu sapmadan geçebilmiştir.
- Pozitif yükün yoğun olarak bulunduğu çekirdeğe yaklaşan az sayıdaki alfa parçacığı, elektrostatik itme kuvveti nedeniyle sapmıştır. Doğrudan çekirdeğe çarpan çok az sayıdaki alfa parçacığı ise geri sekmiştir.
Modelin Eksiklikleri ve Önemi
Rutherford modeli, atomun yapısını anlamada çok önemli bir adım olsa da bazı eksiklikleri vardı:
- Kararlılık Sorunu: Klasik elektromanyetik teoriye göre, çekirdeğin etrafında dönen bir elektron, enerji kaybederek spiral çizerek çekirdeğe düşmeliydi. Yani atom kararlı olamazdı. Oysa atomlar kararlı yapılardır.
- Spektrum Sorunu: Enerji kaybeden bir elektronun sürekli bir ışınım yayması gerekirdi, bu da kesikli (çizgi) spektrumları açıklayamazdı.
Bu eksiklikler, daha sonra Niels Bohr tarafından geliştirilecek olan Bohr Atom Modeli ile kısmen çözüme kavuşturulmuştur.
Sonuç olarak, Rutherford atom modeli, atomun büyük ölçüde boşluktan oluştuğunu ve pozitif yükün merkezde yoğunlaştığını kanıtlayarak modern atom anlayışının temelini atmıştır.
