Tofauti Muhimu – Bohr vs Rutherford Model
Dhana ya atomu na muundo wake ilianzishwa kwa mara ya kwanza na John Dolton mnamo 1808. Alifafanua sheria za mchanganyiko wa kemikali kwa kuzingatia atomi kama chembe zisizoonekana bila muundo. Kisha mnamo 1911, mwanafizikia wa New Zealand Ernest Rutherford alipendekeza kwamba atomi ziwe na sehemu mbili: kiini chenye chaji chanya katikati ya atomi na elektroni zenye chaji hasi katika sehemu ya nje ya atomi. Nadharia fulani kama vile nadharia ya sumakuumeme iliyowasilishwa na Maxwell haikuweza kuelezewa na modeli ya Rutherford. Kwa sababu ya mapungufu kama haya katika mfano wa Rutherford, mwanafizikia wa Denmark Niels Bohr alipendekeza mtindo mpya mnamo 1913 kulingana na nadharia ya quantum ya mionzi. Mfano wa Bohr ulikubaliwa kwa kiasi kikubwa na alipewa Tuzo la Nobel kwa kazi yake. Ingawa ilikubaliwa kwa kiasi kikubwa, bado ina vikwazo na vikwazo fulani. Tofauti kuu kati ya modeli ya Bohr na modeli ya Rutherford ni kwamba katika modeli ya Rutherford, elektroni zinaweza kuzunguka katika obiti yoyote kuzunguka kiini, ilhali katika muundo wa Bohr, elektroni zinaweza kuzunguka katika ganda fulani.
Model ya Bohr ni nini?
Mfano wa Bohr ulipendekezwa na Niels Bohr mnamo 1922 ili kuelezea muundo wa atomi. Katika modeli hii, Bohr alitaja kuwa wingi wa misa ya atomiki iko kwenye kiini cha kati ambacho kina protoni na elektroni zimepangwa katika viwango vya nishati na huzunguka kwenye kiini. Muundo huo pia ulipendekeza usanidi wa kielektroniki, ambao unafafanua mpangilio wa elektroni katika mizunguko ya duara iliyobainishwa kama K, L, M, N, n.k. Atomu zilizo na usanidi kamili wa elektroni hazifanyi kazi. Usanidi wa elektroni huamua utendakazi tena wa atomi.
Kielelezo 01: Muundo wa Bohr
Muundo wa Bohr unaweza kueleza wigo wa atomi ya hidrojeni, lakini hauwezi kueleza kikamilifu utendakazi tena wa atomi za elektroni nyingi. Zaidi ya hayo, haielezei Athari ya Zeeman, ambapo kila mstari wa spectral umegawanyika katika mistari zaidi mbele ya uwanja wa nje wa magnetic. Katika mfano huu, elektroni inachukuliwa tu kama chembe. Hata hivyo, mwanafizikia Mfaransa, de Broglie aligundua kwamba elektroni zina sifa za mawimbi na chembe. Baadaye, mwanafizikia alitoa kanuni nyingine inayoitwa kanuni ya kutokuwa na uhakika ya Heisenberg, ambayo inaelezea kutowezekana kwa uamuzi wa wakati mmoja wa nafasi halisi na kasi ya chembe ndogo zinazosonga kama vile elektroni. Kwa uvumbuzi huu, mtindo wa Bohr ulikabiliwa na tatizo kubwa.
Mfano wa Rutherford ni nini?
Mnamo 1911, Ernest Rutherford alipendekeza kielelezo cha Rutherford. Inasema kwamba atomi (kiasi) hujumuisha hasa nafasi na wingi wa atomi umejikita kwenye kiini, ambacho ndicho kiini cha atomi. Nucleus ina chaji chanya na obiti ya elektroni karibu na kiini. Mizunguko haina njia dhahiri. Zaidi ya hayo, kwa kuwa atomi hazina upande wowote, zina chaji chanya sawa (kwenye kiini) na chaji hasi (elektroni).
Kielelezo 02: Rutherford Atom
Mfano wa Rutherford ulishindwa kueleza nadharia ya sumakuumeme, uthabiti wa atomi na kuwepo kwa mistari mahususi katika wigo wa hidrojeni.
Nini Tofauti Kati ya Bohr na Rutherford Model?
Bohr vs Rutherford Model |
|
| Muundo wa Bohr ulipendekezwa na Niels Bohr mnamo 1922. | Rutherford model ilipendekezwa na Ernest Rutherford mwaka wa 1911. |
| Nadharia | |
| Nyingi ya misa ya atomiki iko kwenye kiini cha kati, ambacho kina protoni, na elektroni zimepangwa katika viwango maalum vya nishati au makombora. | Nyingi ya atomi huwa na nafasi tupu. Katikati ya atomi kuna kiini chenye chaji chanya na elektroni zake zenye chaji hasi zipo katika nafasi inayozunguka kiini. |
| Utoaji wa Mionzi ya Elektroni | |
| Elektroni hutoa mawimbi ya masafa mahususi pekee. | Elektroni hutoa mawimbi ya masafa yote. |
| Spectrum ya Utoaji wa Elektroni | |
| Wigo wa utoaji wa elektroni ni wigo wa laini. | Wigo wa utoaji wa elektroni ni wigo unaoendelea. |
Muhtasari – Bohr vs Rutherford Model
Miundo yote ya Bohr na Rutherford ni miundo ya sayari inayoelezea muundo wa atomiki kwa kiwango fulani. Mifano hizi zina mapungufu na hazielezi baadhi ya kanuni za kisasa za fizikia. Walakini, mifano hii inachangia sana mifano ya kisasa ya hali ya juu inayoelezea muundo wa atomiki. Mfano wa Bohr unasema kwamba wingi wa molekuli ya atomiki iko kwenye kiini cha kati, ambacho kina protoni na, kwamba elektroni hupangwa katika viwango vya nishati au shells, na kusababisha wigo wa mstari wa elektroni. Muundo wa Rutherford unasema kwamba sehemu kubwa ya atomi ina nafasi tupu na katikati ya atomi ina kiini chenye chaji chanya kilichozungukwa na elektroni zenye chaji hasi, na hivyo kusababisha wigo wa elektroni unaoendelea. Hii ndio tofauti kati ya Bohr na Rutherford Model.
Pakua Toleo la PDF la Bohr vs Rutherford Model
Unaweza kupakua toleo la PDF la makala haya na uitumie kwa madhumuni ya nje ya mtandao kulingana na madokezo ya manukuu. Tafadhali pakua toleo la PDF hapa Tofauti Kati ya Bohr na Rutherford Model.
