कक्षा 9 विज्ञान अध्याय 8: परमाणु के भीतर की यात्रा — महत्वपूर्ण प्रश्न व नमूना पेपर

कैथोड किरणों के गुण कैथोड के पदार्थ या नलिका में भरी गैस पर निर्भर नहीं करते थे।

बहुत कम अल्फा कण 90° से अधिक कोण पर विक्षेपित हुए, यहाँ तक कि वापस लौट आए।

परमाणु का अधिकांश भाग रिक्त स्थान है

कुछ और अल्फा कण बड़े कोणों पर विक्षेपित होंगे और कुछ अवशोषित भी हो सकते हैं।

अभिकथन (A) सही है परन्तु कारण (R) गलत है।

यदि धनावेश इलेक्ट्रॉनों के ऋणावेश से कम है, तो परमाणु समग्रतः ऋणावेशित हो जाएगा। ऐसा परमाणु उदासीन नहीं रहेगा और वह आयन बन जाएगा।

थॉमसन मॉडल में धनावेश सम्पूर्ण गोले में समान रूप से फैला था, जो अल्फा कणों के बड़े कोणीय विक्षेपण की व्याख्या नहीं कर सका। रदरफोर्ड मॉडल में सघन नाभिक ने इस विक्षेपण को समझाया। किन्तु रदरफोर्ड मॉडल गतिज इलेक्ट्रॉनों से ऊर्जा विकिरण और परमाणु की स्थिरता की व्याख्या नहीं कर सका।

थॉमसन के मॉडल के अनुसार, परमाणु एक समान धनावेशित गोला है जिसमें इलेक्ट्रॉन उसी प्रकार धँसे रहते हैं जैसे तरबूज के लाल गूदे में बीज। अतः सकारात्मक आवेश गूदे के समान तथा इलेक्ट्रॉन बीजों के समान हैं। यह मॉडल परमाणु की उदासीनता को समझाता है।

यह नया कण अधिक भारी और अधिक आवेशित है। नाभिक से कूलॉम प्रतिकर्षण बल अधिक होगा, तथा भारी होने के कारण इसका संवेग अधिक होने पर भी प्रकीर्णन अधिक प्रभावशाली होगा। संभवतः बहुत कम कण सीधे निकलेंगे; अधिकांश बड़े कोणों पर विक्षेपित होंगे और पश्च-प्रकीर्णन की घटनाएँ भी बढ़ जाएँगी।

रदरफोर्ड के मॉडल के अनुसार, इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर वृत्तीय कक्षाओं में घूमते हैं। चिरसम्मत विद्युत-चुम्बकत्व के अनुसार, कोई भी त्वरित आवेशित कण विद्युत-चुम्बकीय विकिरण उत्सर्जित करता है। वृत्तीय गति में त्वरण (अभिकेंद्रीय त्वरण) होता है, अतः इलेक्ट्रॉन लगातार ऊर्जा खोएगा और उसकी कक्षा छोटी होती जाएगी। अंततः यह सर्पिल पथ पर चलता हुआ नाभिक में गिर जाएगा, जिससे परमाणु अस्थायी हो जाएगा। परन्तु वास्तविकता में परमाणु स्थायी हैं। बाद में, नील्स बोर ने क्वांटम सिद्धांत का प्रयोग करते हुए कहा कि इलेक्ट्रॉन निश्चित ऊर्जा स्तरों वाली कक्षाओं में ही घूम सकते हैं और इन कक्षाओं में रहते हुए वे ऊर्जा का उत्सर्जन नहीं करते। इस प्रकार बोर के मॉडल ने स्थिरता की व्याख्या की।

थॉमसन का परमाणु मॉडल: इसमें परमाणु एक धनावेशित गोले के समान होता है जिसमें इलेक्ट्रॉन समाहित रहते हैं। इस मॉडल की तुलना तरबूज से इसलिए की जाती है क्योंकि तरबूज का लाल गूदा धनावेशित भाग को और उसके बीज इलेक्ट्रॉनों को दर्शाते हैं, जो पूरे गोले में वितरित होते हैं। चित्र: एक वृत्त, उसके अंदर धनावेश का संकेत (+) तथा छोटे बिंदु जैसे इलेक्ट्रॉन (-) चारों ओर।

मोटी पन्नी पर अधिक विक्षेपण होगा और अधिक कण लौटेंगे, किन्तु इससे रदरफोर्ड का मॉडल असत्य नहीं होगा क्योंकि उसका आधार नाभिक की अवधारणा है, जो टकरावों की संख्या पर निर्भर नहीं करती।