Profiad Rutherford

Ernest Rutherford - gwyddonydd unigryw, dawnus ac anarferol iawn. Dylid nodi bod y darganfyddiadau pwysicaf yn cael ei wneud ganddo ar ôl iddo gael Gwobr Nobel. Yn 1911 llwyddodd y dyn hwn i brofiad Rutherford (dim ond felly fe'i gelwid yn ddiweddarach), a oedd yn gallu edrych y tu mewn i'r atom a chael rhyw syniad o sut y caiff ei drefnu.

Cynhaliwyd nifer o arbrofion gydag atomau yn gynharach. Eu prif syniad oedd casglu digon o wybodaeth o wahanol onglau o wyro gronynnau, yn ôl pa gyfle fyddai dweud rhywbeth concrid am strwythur yr atom. Ar ddechrau'r 20fed ganrif, roedd gwyddonwyr eisoes yn credu ei fod yn cynnwys electronau a godwyd yn negyddol. Fodd bynnag, y mwyaf cyffredin ar y pryd oedd y syniad bod yr atom yn debyg i grid tenau a godir yn gadarnhaol, sy'n cael ei llenwi ag electronau â thâl negyddol. Gelwir y model hwn yn "grid â rhesins."

Roedd profiad Rutherford yn unigryw. Adeiladodd y gwyddonydd gwn a roddodd ffrwd o ronynnau ffocws a chyfeiriedig. Roedd yn edrych fel blwch plwm, lle roedd yn slot cul. Y tu mewn roedd yn ddeunydd ymbelydrol. Roedd y gronynnau alffa, a oedd yn cael eu halltru gan y deunydd ymbelydrol ym mhob cyfeiriad ac eithrio un, yn cael eu hamsugno gan y sgrin o'r plwm, a dim ond trwy'r slot y byddai beam cyfeiriedig pendant o ronynnau yn hedfan allan. Ar ei ffordd, yna, gosodwyd nifer o sgriniau mwy o plwm gyda slotiau, a oedd yn torri i lawr gronynnau sy'n diflannu o'r cyfeiriad a ddymunir. O ganlyniad i'r profiad hwn o Rutherford, roedd canam gronynnau ffocws yn hedfan i'r targed, roedd y targed ei hun yn ddalen denau ffoil iawn. Yma, ac yn taro'r pelydr alffa.

Ar ôl i'r gronynnau alffa wrthdaro â atomau'r ffoil, fe wnaethant barhau ar eu ffordd, ac yn y pen draw, canfuwyd eu hunain ar sgrîn fflwroleuol a osodwyd y tu ôl i'r targed. Pan gafodd gronynnau eu taro ar y sgrîn, roedd fflachiadau wedi'u cofrestru arno, yn ôl pa un y gallai'r arbrofwr farnu faint a pha faint y mae'r gronynnau alffa yn eu gwyro rhag cyfeiriad uniongyrchol y symudiad oherwydd gwrthdrawiad gyda'r atomau ffoil aur.

Roedd profiad Rutherford mor wreiddiol oherwydd nid oedd neb o'i flaen yn ceisio gwirio a yw rhai gronynnau'n ymadael ar onglau mawr. Nid oedd yr hen fodel grid yn caniatáu hyd yn oed bodolaeth elfennau mor drwm a thwys yn yr atom y gallent wrthod gronynnau alffa cyflym iawn ar onglau digon mawr.

Caniataodd profiad Rutherford inni ddod i'r casgliad bod y rhan fwyaf o'r màs wedi'i ganolbwyntio mewn sylwedd trwchus iawn, sydd wedi'i leoli yng nghanol yr atom. Roedd y gweddill mewn gwirionedd yn llawer llai dwys nag yr oedd yn ymddangos o'r blaen. Roedd atom Rutherford yn cynnwys canolfan superdense, a elwir yn y cnewyllyn, lle'r oedd y tâl cadarnhaol yn canolbwyntio ar y ffordd.

Erbyn hyn mae llun yr atom, y tynnodd y gwyddonydd ati, yn adnabyddus i ni. Mae model Rutherford yn cynnwys yn y ffaith bod cnewyllyn atomig yn y canol gyda chost cadarnhaol, lle mae màs cyfan yr atom wedi'i ganolbwyntio. Yn gyffredinol, mae'r atom yn niwtral. Felly, mae nifer yr electronau y tu mewn, yn ogystal ag arwystl y cnewyllyn, yn gyfartal â nifer yr elfen yn y system gyfnodol. Mae'n amlwg na all yr electronau orffwys y tu mewn i'r atom, gan y byddent yn syrthio ar y craidd. Maent yn symud o'i gwmpas yn yr un modd ag y mae planedau'n troi o amgylch lledaeniad yr haul.

Penderfynir cymeriad y cynnig o'r fath gan weithredoedd lluoedd Coulomb ar ran y cnewyllyn. Mae atomau yn sefydlog, mewn cyflwr heb ei esbonio gallant barhau am amser hir heb allyrru unrhyw donnau electromagnetig. Fodd bynnag, mae model planedol yr atom, er ei fod yn cael ei gyfiawnhau arbrofol, nid yw'n caniatáu i ni esbonio pam ei fod yn sefydlog.