الدرس 1: نماذج الذرة - صفحة 154 - كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 تجربة رذرفورد

المفاهيم الأساسية

الذرة المتعادلة: عدد الشحنات الموجبة يساوي عدد الشحنات السالبة (الإلكترونات).

الذرة غير المتعادلة (أيون): تتغير شحنة الذرة إذا تغير عدد الإلكترونات؛ فزيادة الشحنات الموجبة تجعل الذرة موجبة، وزيادة الإلكترونات تجعلها سالبة.

تجربة رذرفورد (1906م): اختبار لصحة نموذج طومسون، بإطلاق جسيمات ألفا الموجبة نحو صفيحة ذهب رقيقة (سمكها 400 نانومتر) محاطة بشاشة فلورسنتية تتوهج عند اصطدام الجسيمات بها.

النتيجة المتوقعة: توقع رذرفورد أن معظم جسيمات ألفا ستمر عبر الصفيحة وتصطدم بالشاشة في الطرف.

خريطة المفاهيم

```markmap

تجربة رذرفورد

نموذج طومسون

• الذرة متعادلة (شحنات موجبة = إلكترونات سالبة)
• نموذج كرة الصلصال (الشكل ٨)

الذرات غير المتعادلة

• إلكترونات أكثر ← شحنة سالبة
• شحنات موجبة أكثر ← شحنة موجبة

تجربة رذرفورد 1906م

• اختبار نموذج طومسون
• جسيمات ألفا موجبة ← صفيحة ذهب رقيقة (400 نانومتر)
• شاشة فلورسنتية تتوهج عند الاصطدام

النتائج المتوقعة

• معظم جسيمات ألفا ستمر عبر الصفيحة

```

نقاط مهمة

• نموذج طومسون يشبه كرة الصلصال: شحنات موجبة موزعة فيها إلكترونات سالبة منتشرة.
• جسيمات ألفا موجبة الشحنة، لذا ستتنافر مع الجسيمات الموجبة في المادة.
• التجربة تعتمد على ملاحظة توهج الشاشة الفلورسنتية عند سقوط الجسيمات المشحونة عليها.

الصلبة، كما هو موضح في نموذج كرة الصلصال في الشكل ٨؛ حيث إن عدد الشحنات الموجبة لكرة الصلصال يساوي عدد الشحنات السالبة للإلكترونات، ولذلك فإن الذرة متعادلة.

ماذا قرأت؟ ما الجسيمات المنتشرة في نموذج طومسون؟

اكتُشف مؤخرًا أن ذرات العناصر لا تكون متعادلة دائمًا؛ لأن عدد الإلكترونات فيها قد يتغير، فإذا كان عدد الشحنات الموجبة أكثر من عدد الإلكترونات السالبة تكون الشحنة الكلية لذرة العنصر موجبة. أما إذا كان عدد الإلكترونات السالبة الشحنة أكثر من عدد الشحنات الموجبة في ذرة العنصر فتكون شحنتها سالبة.

تجربة رذرفورد

لا يقبل العلماء أي نموذج ما لم يتم اختباره، بحيث تدعم نتائج التجارب والاختبارات المشاهدات السابقة. بدأ رذرفورد ومساعدوه عام ١٩٠٦م اختبار صحة نموذج طومسون للذرة، فأرادوا معرفة ما يمكن أن يحدث عند إطلاق جسيمات موجبة سريعة - كجسيمات ألفا Alpha particles - لتصدم بمادة مثل صفيحة رقيقة من الذهب، وهذه الجسيمات الموجبة (جسيمات ألفا) تأتي من ذرات غير مستقرة. ولأنها موجبة الشحنة فإنها ستتنافر مع جسيمات المادة الموجبة.

يبين الشكل ٩ كيف صُممت التجربة، حيث يصوّب مصدر جسيمات ألفا نحو صفيحة رقيقة من الذهب سمكها ٤٠٠ نانومتر، محاطة بشاشة (فلورسنتية) تتوهج بالضوء عند سقوط جسيمات مشحونة عليها.

نتائج متوقعة

كان رذرفورد واثقًا من نتائج التجربة، حيث توقع أن معظم جسيمات ألفا السريعة ستمر من خلال الصفيحة لتصدم بالشاشة في الطرف.

الصلبة، كما هو موضح في نموذج كرة الصلصال في الشكل ٨؛ حيث إن عدد الشحنات الموجبة لكرة الصلصال يساوي عدد الشحنات السالبة للإلكترونات، ولذلك فإن الذرة متعادلة. ماذا قرأت؟ ما الجسيمات المنتشرة في نموذج طومسون؟ اكتُشف مؤخرًا أن ذرات العناصر لا تكون متعادلة دائمًا؛ لأن عدد الإلكترونات فيها قد يتغير، فإذا كان عدد الشحنات الموجبة أكثر من عدد الإلكترونات السالبة تكون الشحنة الكلية لذرة العنصر موجبة. أما إذا كان عدد الإلكترونات السالبة الشحنة أكثر من عدد الشحنات الموجبة في ذرة العنصر فتكون شحنتها سالبة. تجربة رذرفورد لا يقبل العلماء أي نموذج ما لم يتم اختباره، بحيث تدعم نتائج التجارب والاختبارات المشاهدات السابقة. بدأ رذرفورد ومساعدوه عام ١٩٠٦م اختبار صحة نموذج طومسون للذرة، فأرادوا معرفة ما يمكن أن يحدث عند إطلاق جسيمات موجبة سريعة - كجسيمات ألفا Alpha particles - لتصدم بمادة مثل صفيحة رقيقة من الذهب، وهذه الجسيمات الموجبة (جسيمات ألفا) تأتي من ذرات غير مستقرة. ولأنها موجبة الشحنة فإنها ستتنافر مع جسيمات المادة الموجبة. يبين الشكل ٩ كيف صُممت التجربة، حيث يصوّب مصدر جسيمات ألفا نحو صفيحة رقيقة من الذهب سمكها ٤٠٠ نانومتر، محاطة بشاشة (فلورسنتية) تتوهج بالضوء عند سقوط جسيمات مشحونة عليها. نتائج متوقعة كان رذرفورد واثقًا من نتائج التجربة، حيث توقع أن معظم جسيمات ألفا السريعة ستمر من خلال الصفيحة لتصدم بالشاشة في الطرف. --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: نموذج كرة الصلصال Description: صورة لنموذج كرة الصلصال التي تحوي كرات صغيرة منتشرة فيها، وهي طريقة أخرى لتصور الذرة؛ حيث تحوي كرة الصلصال كل الشحنات الموجبة، والكرات الصغيرة تمثل الشحنات السالبة. Context: توضيح نموذج طومسون للذرة. **DIAGRAM**: تجربة رذرفورد Description: رسم توضيحي لتجربة رذرفورد عند قذف جسيمات ألفا نحو صفيحة الذهب، حيث نجد أن معظم الجسيمات قد اخترقت الصفيحة دون أن تنحرف، وبعضها انحرف قليلا عن مساره المستقيم، وبعضها ارتد عن الصفيحة. Context: توضيح تجربة رذرفورد لاختبار صحة نموذج طومسون.