Rutherford atom modelinde, çekirdeğin boyutu atomun boyutuna göre çok küçüktür. Eğer bir atomun çapını 100 metre (bir futbol sahası) kabul edersek, çekirdeğin boyutu yaklaşık ne olurdu?
A) 1 metre
B) 1 santimetre
C) 1 milimetre
D) 1 kilometre
Merhaba sevgili öğrenciler!
Rutherford atom modeli, atomun yapısını anlamamızda çok önemli bir adımdır. Bu modelde, atomun kütlesinin büyük bir kısmının ve pozitif yükünün atomun merkezinde, çok küçük bir hacimde toplandığı, bu merkeze de "çekirdek" dendiği belirtilmiştir. Çekirdeğin boyutu, atomun genel boyutuna göre inanılmaz derecede küçüktür. Gelin bu büyüklük farkını bir örnekle somutlaştıralım.
- 1. Adım: Atom ve Çekirdek Arasındaki Büyüklük Oranını Anlayalım
- Rutherford modeline göre, bir atomun çapı, çekirdeğinin çapından yaklaşık olarak $10^4$ (10.000) ila $10^5$ (100.000) kat daha büyüktür. Yani atom, çekirdeğine göre devasa bir boşluktur. Bu soruda, hesaplamalarımızı kolaylaştırmak ve doğru cevaba ulaşmak için atomun çapının çekirdeğin çapının yaklaşık $10^4$ katı olduğunu kabul edelim.
- 2. Adım: Verilen Bilgiyi Not Edelim
- Soruda bize atomun çapının 100 metre (bir futbol sahası büyüklüğünde) olduğu söyleniyor.
- Atom çapı = $100 \text{ metre}$
- 3. Adım: Çekirdeğin Çapını Hesaplayalım
- Eğer atomun çapı, çekirdeğin çapının $10^4$ katı ise, çekirdeğin çapını bulmak için atomun çapını bu orana bölmemiz gerekir.
- Çekirdek çapı = Atom çapı / $10^4$
- Çekirdek çapı = $100 \text{ metre} / 10^4$
- Çekirdek çapı = $10^2 \text{ metre} / 10^4$
- Üslü sayılarla bölme işlemi yaparken tabanlar aynıysa üsler çıkarılır: $10^{2-4} \text{ metre}$
- Çekirdek çapı = $10^{-2} \text{ metre}$
- 4. Adım: Sonucu Anlaşılır Bir Birime Çevirelim
- $10^{-2}$ metre, 0.01 metre demektir. Seçeneklerdeki birimlere bakarak bu değeri santimetreye çevirelim.
- Bildiğimiz gibi, 1 metre = 100 santimetre.
- Çekirdek çapı = $0.01 \text{ metre} \times 100 \text{ santimetre/metre}$
- Çekirdek çapı = $1 \text{ santimetre}$
- 5. Adım: Seçeneklerle Karşılaştıralım
- Hesapladığımız değer olan 1 santimetre, B seçeneğinde verilmiştir. Bu, bir atomu bir futbol sahası büyüklüğüne çıkardığımızda, çekirdeğinin yaklaşık olarak bir misket veya bir bezelye tanesi büyüklüğünde olacağı anlamına gelir. Bu benzetme, atomun büyük bir kısmının boşluk olduğunu ve çekirdeğin ne kadar küçük ve yoğun olduğunu gözler önüne serer.
Cevap B seçeneğidir.
