تحقیق دانش اموزی از حامد سیفی سال سوم راهنمایی  آموزشگاه فارابی شهرک فرهنگیان قروه درجزین  

 

مدل اتمی تامسون (مدل کیک کشمشی یا مدل هندوانه ای)

جوزف تامسون پس از کشف نخستین ذره ی زیر اتمی – الکترون- بی درنگ ساختاری برای اتم وی ویژگی اتم خود را چنین برشمرد :

١- الکترون ها که ذره هایی با بارمنفی هستند درون فضای کروی ابر گونه ای با بار الکتریکی مثبت پراکنده شده اند .

٢- اتم در مجموع خنثی است . بنابر این مقدار بار مثبت فضای کروی ابر گونه بامجموع بار منفی الکترون ها برابر است .

٣- این ابر کروی مثبت جرمی ندارد و جرم اتم به تعداد الکترون های ان بستگی دارد .

٤- جرم زیاد اتم از وجود تعداد بسیار زیادی الکترون در ان ناشی می شود .

رادرفورد نتوانست تشکیل تابشهای مواد پرتوزارا به کمک مدل اتمی تامسون توجیه کند .

از این رو در درستی مدل اتمی تامسون تردید کرد . وی در سال ١٩١٥برای شناسایی دقیق تر ساختاراتم آزمایش جالبی راطراحی واجرا کرد . او در این آزمایش ورقه ی نازکی از طلا را با ذره های الفا بمباران کرد به امید ان که همه ی ذره های پرانرژی و سنگین الفا که دارای بار مثبت نیز هستند با کمترین میزان

انحراف از این ورقه ی نازک عبور کنند اما آزمایش نتایج دیگری داشت .

رادرفورد از نتایج این آزمایش شگفت زده شد و گفت : بازگشت ذره های الفا با زاویه ای نزدیک به ١٨٠ درجه واقعا ًباور نکردنی است . مانند این است که یک گلوله ی توپ را به سمت دستمال کاغذی پرتاب کنیم وان گلوله به عقب بر گردد و با ما بر خورد کند .

مدل اتمی تامسون یکی از کوشش‌ها برای توضیح ساختمان اتم در آغاز قرن بیستم بود.

برای نخستین بار جوزف تامسون، با استفاده از لامپ پرتو کاتدی، به وجود ذرات زیراتمی پی برد. وی به دو سر الکترود مثبت و منفی لامپ، اختلاف پتانسیل الکتریکی وصل کرد، و مشاهده کرد که پرتو کاتدی از الکترود منفی (کاتد) به الکترود مثبت (آند) می‌رود. سپس در مسیر پرتو کاتدی میدان مغناطیسی قرار داد و مشاهده کرد که پرتو کاتدی به سمت قطب مثبت منحرف می‌شود. و همچنین در این مسیر، توربین پرّه‌دار قرار داد و بر اثر برخورد پرتو به توربین، توربین شروع به حرکت می‌کرد.

وی با تکیه بر آزمایش‌های خود به این نتیجه رسید که ذرات سازنده پرتو کاتدی دارای بارالکتریکی منفی هستند و همچنین علاوه بر ماهیت موجی که پرتو دارد، ماهیت ذره‌ای نیز از خود نشان می‌دهد. تامسون این ذرات منفی را الکترون نامید.

و بعدها وی دریافت که ذرات سازنده پرتو کاتدی در تمام مواد وجود دارند. وی با استناد بر آزمایش‌های خود نظریه اتمی خود را مطرح ساخت. مطابق این مدل، اتم از بار الکتریکی منفی (الکترون) و بار الکتریکی مثبت تشکیل شده است که به صورت یکنواخت در سراسر اتم پخش شده است.

نقص مدل اتمی تامسون با آزمایش معروف ارنست راترفورد آشکار شد.