اظهرت تجربة رذرفورد نفاذ معظم جسيمات الفا من خلال صفيحة رقيقة من الذهب لان معظم الذرة متعادلة الشحنة، التجربة هي خير برهان فمن خلالها توصل العلماء الى معرفة جميع الاشياء الغامضة وتجزيئها وتقدم التجارب نظرة متبصرة في السبب والنتيجة، فتعد التجربة هي مجموعة افعال او عمليات رصد تتم ضمن سياق ضمن سياق حل مسألة معينة أو تساؤل لدعم أو تكذيب فرضية أو بحث علمي يتعلق بظاهرة ما غالبا طبيعية وأحيانا اجتماعية في حالة العلوم الاجتماعية، حيث تشتمل التجارب عادة على عناصر للتحكم، وفي مقالنا هذا سوف نتحدث عن تجربة رذرفورد.
العالم رذرفورد_ ويكيبيديا
ولد رذرفورد في نيوزيلندا في 30 أغسطس 1871 نال رذرفورد منحة دراسية من جامعة كامبريدج في إنجلترا، ثم انتقل للعمل في معمل كافيندش العريق تحت إشراف العالم الكبير جوزيف جون طومسون مكتشف الإلكترون، وهناك اهتم بدراسة الأشعة الصادرة من عنصر الراديوم، و عالم فيزياء بريطاني مولود في نيوزيلندا والذي يعرف بـ”أب الفيزياء النووية ،حيث تصنفه الموسوعة البريطانية كأفضل المجربين منذ مايكل فاراداي.
عن تجربة رذرفورد
تم اعتماد هذه التجربة تسليط أشعة مجموعة من جسيمات ألفا على عدد من رقائق الذهب، فكانت الملاحظة أن جزء من هذه الأشعة ينعكس، بينما الجزء الآخر ينحرف، ومعظم هذه الأشعة ينفذ، ومن خلال ذلك استنتج العلماء وجود مساحات الفارغة ضمن جسم الذرة، وكذلك وجود جسيمات تكون حاملة لنفس الشحنة الموجدة في الأشعة، وهكذا نكون قد صرحنا تفسيراً للعبارة، ” أظهرت تجارب رذرفورد نفاذ معظم جسيمات ألفا من خلال صفيحة رقيقة من الذهب لان معظم الذرة متعادلة الشحنة، كانت سلسلة من التجارب تمكن من خلالها العلماء من اكتشاف أن كل ذرة تحتوي على نواة تتركز فيها الشحنة الموجبة ومعظم كتلتها. اعتمدت التجربة على تسليط أشعة جسيمات ألفا على رقاقة ذهب، فلاحظ أن بعض الأشعة ينعكس والآخر ينحرف، ومعظمها ينفذ، ودل ذلك على وجود بعض المساحات الفارغة في جسم الذرة، وأيضًا دل على وجود جسيمات تحمل نفس شحنة الأشعة، وهناك جسيمات تحمل شحنة مختلفة عن شحنة الأشعة، وتم اجراء التجارب بين عامي 1908 و1913 من قبل هانز غايغر وإرنست مارسدن تحت إشراف إرنست رذرفورد في مختبرات الفيزياء وكان ذلك في جامعة مانسشتر.
خطوات تجربة رذرفورد
لكل تجربة خطوات خاصة بها يتبعها كل عالم لتكون تجربته صحيحة وليس بها أي اخطاء وفي تجربة رذرفورد تمت من قبل خطوتين هي :
جعل رذرفورد جسيمات ألفا تصطدم باللوحة المعدنية المغطاة بكبريتيد الخارصين أو ما يسمى بـ(كبريتيد الزنگ) “ZnS”، وذلك لتحديد مكان وعدد جسيمات ألفا المصطدمة باللوحة المعدنية، وذلك من الومضات التي ظهرت عليها.
وضع صفيحة رقيقة جداً من الذهب بحيث تعترض مسار الأشعة قبل اصطدامها باللوحة المعدنية.
المشاهدة: حيث شاهد العالم رذرفورد أن معظم جسيمات ألفا نفذت دون أن تعاني أي انحراف، ونسبة قليلة جداً من جسيمات ألفا لم تنفذ من صفيحة الذهب وارتدت عكس مسارها، ووجد أن نسبة ضئيلة جداً من جسيمات ألفا نفذت خلال صفيحة الذهب ثم انحرفت عن مسارها.
اختار رذرفورد الذهب في تجربته لان الذهب من أكثر العناصر قابلية للطرق، فيمكن تقطيعه لشرائح رقيقة جدا، وهذا يفي بغرض التجربة لآنه أراد شريحة رقيقة كفاية لدراسة اختراق جسيمات ألفا من عدمها.
الاستنتاج: استنتج العالم أن معظم حجم الذرة فراغ، وأنه يوجد بالذرة جزء ذو كثافة عالية ويشغل حيزاً صغيراً جداً وتتركز فيه كتلة الذرة وهو الجزء الذي انعكس عن مساره، وأن نفاذ الأشعة يعني أن معظم حجم الذرة فراغ وانحراف الأشعة يعني أنها اقتربت من جسم مشحون بشحنة مشابهة وتعد (موجبة) لذلك تنافرت معها، أي أن شحنة النواة موجبة.
وفي النهاية توصلنا الى ان تم تسمية تجربة رذرفورد بهذا الاسم نسبة الى مخترع التجربة العالم رذرفورد ، اظهرت تجربة رذرفورد نفاذ معظم جسيمات الفا من خلال صفيحة رقيقة من الذهب لان معظم الذرة متعادلة الشحنة.