הבדל מפתח - תומסון נגד רתרפורד דגם של Atom
ההבדל העיקרי בין מודל האטום של תומסון לרתרפורד הוא שמודל האטום של תומסון אינו מכיל פרטים על הגרעין ואילו מודל האטום של רתרפורד מסביר על גרעין האטום. J. J. תומסון היה הראשון שגילה את החלקיק התת-אטומי שנקרא אלקטרון בשנת 1904. הדגם שהציע נקרא בשם 'מודל פודינג שזיפים של האטום'. אבל ב-1911, ארנסט רתרפורד המציא מודל חדש לאטום לאחר גילוי גרעין האטום ב-1909.
מהו דגם תומסון של Atom?
המודל של תומסון של האטום נקרא מודל פודינג שזיפים מכיוון שהוא קובע שהאטום נראה כמו פודינג שזיפים. הפרטים היחידים הידועים על האטום באותה תקופה היו
- אטומים מורכבים מאלקטרונים
- אלקטרונים הם חלקיקים בעלי מטען שלילי
- אטומים טעונים באופן ניטרלי
מאחר שאלקטרונים טעונים שלילי, תומסון הציע שיהיה מטען חיובי על מנת לנטרל את המטען החשמלי של האטום. מודל האטום תומסון מסביר שהאלקטרונים משובצים בחומר מוצק בעל מטען חיובי שצורתו כדורית. מבנה זה נראה כמו פודינג עם שזיפים מוטבעים עליו והוא נקרא כדגם פודינג שזיפים של אטום. זה הוכיח את ההנחה שמצבים שאטום טעון נייטרלי מכיוון שהמודל הזה קובע שהמטענים השליליים של האלקטרונים מנוטרלים על ידי המטען החיובי של הכדור המוצק. למרות שמודל זה הוכיח שאטומים טעונים באופן ניטרלי, הוא נדחה לאחר גילוי הגרעין.
איור 01: דגם תומסון של Atom
מהו דגם Rutherford של Atom?
לפי מודל האטום של רתרפורד, המודל שנקרא פודינג שזיפים של תומסון היה שגוי. מודל האטום של רתרפורד נקרא גם מודל גרעיני מכיוון שהוא מספק פרטים על גרעין האטום.
הניסוי המפורסם שנקרא "ניסוי נייר כסף של רתרפורד" הוביל לגילוי הגרעין. בניסוי זה, חלקיקי אלפא הופצצו דרך נייר כסף; ציפו שהם יעברו ישר דרך נייר הכסף. אבל במקום חדירה ישרה, חלקיקי אלפא הפכו לכיוונים שונים.
איור 02: Rutherford Gold Foil Experiment למעלה: תוצאות צפויות (חדירה ישרה) למטה: תוצאות שנצפו (סטייה של חלקיקים מסוימים)
זה הצביע על כך שיש משהו מוצק עם מטען חיובי בנייר הזהב הזה שגורם להתנגשות עם חלקיקי אלפא. רתרפורד כינה את הגרעין החיובי הזה כגרעין. ואז הוא הציע את המודל הגרעיני לאטום; הוא היה מורכב מגרעין טעון חיובי ואלקטרונים טעונים שלילי המקיפים את הגרעין. הוא גם הציע שהאלקטרונים נמצאים באורביטלים סביב הגרעין במרחקים מסוימים. מודל זה נקרא גם מודל פלנטרי מכיוון שרתרפורד הציע כי אלקטרונים ממוקמים סביב הגרעין בדומה לכוכבי הלכת הממוקמים סביב השמש.
לפי הדגם הזה,
- האטום מורכב ממרכז טעון חיובי הנקרא הגרעין. מרכז זה הכיל את מסת האטום.
- אלקטרונים ממוקמים מחוץ לגרעין באורביטלים במרחק ניכר.
- מספר האלקטרונים שווה למספר המטענים החיוביים (שנקראו מאוחר יותר פרוטונים) בגרעין.
- נפח הגרעין זניח בהשוואה לנפח האטום. מכאן שרוב החלל באטום ריק.
עם זאת, מודל האטום הזה של רתרפורד נדחה גם הוא מכיוון שהוא לא יכול להסביר מדוע האלקטרונים והמטענים החיוביים בגרעין אינם נמשכים זה לזה.
איור 03: דגם Rutherford of Atom
מה ההבדל בין תומסון ל-Rutherford Model of Atom?
תומסון נגד רתרפורד דגם של Atom |
|
| מודל האטום תומסון הוא המודל הקובע שאלקטרונים משובצים בחומר מוצק בעל מטען חיובי שצורתו כדורית. | מודל האטום של רתרפורד הוא המודל שמסביר שיש גרעין במרכז האטום ואלקטרונים ממוקמים מסביב לגרעין. |
| Nucleus | |
| מודל האטום תומסון אינו נותן שום פרט לגבי הגרעין. | מודל האטום של Rutherford מספק פרטים על גרעין האטום ומיקומו בתוך האטום. |
| מיקום האלקטרונים | |
| לפי מודל האטום של תומסון, אלקטרונים משובצים בחומר מוצק. | מודל Rutherford אומר אלקטרונים ממוקמים סביב הגרעין. |
| אורביטלים | |
| מודל האטום תומסון אינו נותן פרטים על אורביטלים. | מודל האטום של רת'רפורד מסביר על אורביטלים ושאלקטרונים נמצאים באורביטלים אלה. |
| מסה | |
| מודל של אטום תומסון מסביר שהמסה של אטום היא המסה של מוצק בעל מטען חיובי שבו משובצים אלקטרונים. | לפי מודל האטום של רתרפורד, מסתו של אטום מרוכזת בגרעין האטום. |
סיכום – תומסון נגד רתרפורד מודלים של Atom
מודלים של תומסון ורתרפורד של אטום היו המודלים המוקדמים ביותר להסביר את המבנה של אטום. לאחר גילוי האלקטרון על ידי J. J. תומסון, הוא הציע מודל שיסביר את מבנה האטום. מאוחר יותר, ראתרפורד גילה את הגרעין והציג מודל חדש תוך שימוש באלקטרון וגם בגרעין.ההבדל העיקרי בין מודל האטום של תומסון לרתרפורד הוא שמודל האטום של תומסון אינו מכיל פרטים על הגרעין ואילו מודל האטום של רתרפורד מסביר על גרעין האטום.
הורד את גרסת PDF של Thomson vs Rutherford Models of Atom
ניתן להוריד את גרסת ה-PDF של מאמר זה ולהשתמש בה למטרות לא מקוונות לפי הערות ציטוט. אנא הורד את גרסת ה-PDF כאן ההבדל בין דגם תומסון לרת'רפורד של Atom.
