सविस्तर स्पष्टीकरण (Detailed Explanation):
अचूक उत्तर: पर्याय (4)
योग्य उत्तर अर्नेस्ट रदरफोर्ड आहे.
स्पष्टीकरण आणि महत्त्वाचे मुद्दे:
• 1911 मध्ये, ब्रिटिश भौतिकशास्त्रज्ञ अर्नेस्ट रदरफोर्ड यांनी प्रसिद्ध अल्फा-कण प्रकीर्णन प्रयोग केला, ज्याला गोल्ड फॉइल प्रयोग असेही म्हणतात, ज्यामुळे अणुसंरचनेची समज मूलभूतपणे बदलली.
• या प्रयोगात, अत्यंत पातळ गोल्ड फॉइलवर (अंदाजे 1000 अणू जाडीची) जलद गतीने फिरणाऱ्या अल्फा कणांचा मारा करण्यात आला, जो दुहेरी-आवेशित हेलियम आयन आहे, ज्याचे वस्तुमान 4u आणि उच्च ऊर्जा असते.
• रदरफोर्ड यांनी निरीक्षण केले की बहुतेक अल्फा कण फॉइलमधून सरळ आरपार गेले, काही लहान कोनांनी विचलित झाले, आणि खूपच कमी अंश (सुमारे 1 पैकी 12,000) जवळजवळ 180 अंशांनी परत आले.
• या निरीक्षणांवरून, त्यांनी असा निष्कर्ष काढला की अणूमध्ये एक अत्यंत लहान, घन आणि धन-आवेशित केंद्र असते, ज्याला केंद्रक म्हणतात, जिथे अणूचे जवळजवळ सर्व वस्तुमान केंद्रित असते.
• त्यांनी अणूचे केंद्रकीय प्रतिरूप मांडले, ज्यात असे म्हटले आहे की इलेक्ट्रॉन केंद्रकाभोवती सुस्पष्ट वर्तुळाकार मार्गांवर फिरतात, जसे ग्रह सूर्याभोवती फिरतात.
पूरक माहिती:
• जे.जे. थॉमसन:
• 1897 मध्ये, त्यांनी कॅथोड रे ट्यूब प्रयोगांद्वारे इलेक्ट्रॉनचा शोध लावला.
• 1904 मध्ये, त्यांनी प्लम पुडिंग प्रतिरूप मांडले, ज्यात असे सुचवले होते की अणू हा धन-आवेशाचा एक गोल आहे, ज्यात ऋण-आवेशित इलेक्ट्रॉन पुडिंगमधील मनुकांसारखे रुतलेले असतात.
• जॉन डाल्टन:
• 1808 मध्ये, त्यांनी डाल्टन’चे अणु सिद्धांत सादर केले, ज्यात असे म्हटले होते की सर्व पदार्थ अविभाज्य कणांनी बनलेले असतात, ज्यांना अणू म्हणतात.
• त्यांनी असा सिद्धांत मांडला की एकाच मूलद्रव्याचे अणू वस्तुमान आणि रासायनिक गुणधर्मांमध्ये एकसारखे असतात, ज्यामुळे आधुनिक रसायनशास्त्राचा पाया रचला गेला.
• नील्स बोर:
• 1913 मध्ये, त्यांनी अणूच्या स्थिरतेची समस्या दूर करण्यासाठी रदरफोर्ड'चे प्रतिरूप सुधारित केले.
• त्यांनी बोर प्रतिरूप मांडले, ज्यात असे म्हटले आहे की इलेक्ट्रॉन विशिष्ट कक्षांमध्ये (निश्चित ऊर्जा स्तर) फिरतात, ज्यांना कवच (K, L, M, N) म्हणतात, आणि या कक्षांमध्ये असताना ते ऊर्जा उत्सर्जित करत नाहीत.
• गोल्ड फॉइलची निवड:
• या प्रयोगासाठी सोने निवडले गेले कारण त्याची उच्च आघातवर्धनीयता, ज्यामुळे ते अत्यंत पातळ पत्र्यात ठोकून बनवता येते, जे वैयक्तिक अल्फा कणांच्या प्रकीर्णनाचे निरीक्षण करण्यासाठी आवश्यक होते.
महत्त्वाची टीप:
• रदरफोर्ड यांना अणु केंद्रकाच्या शोधासाठी व्यापकपणे "अणुभौतिकशास्त्राचे जनक" मानले जाते.
• रदरफोर्ड प्रतिरूपाचा एक मोठा दोष हा होता की ते अणूची स्थिरता स्पष्ट करू शकले नाही; अभिजात विद्युतगतिकीनुसार, एक गतिमान इलेक्ट्रॉन सतत ऊर्जा गमावून शेवटी केंद्रकात घुसले पाहिजे.
• केंद्रकाच्या शोधामुळे नंतर प्रोटॉनचा शोध लागला, हा शब्द रदरफोर्ड यांनी 1920 मध्ये हायड्रोजन केंद्रकाला एक मूलभूत कण म्हणून वर्णन करण्यासाठी तयार केला.
The correct answer is Ernest Rutherford.
Explanation & Key Takeaways:
• In 1911, the British physicist Ernest Rutherford conducted the famous alpha-particle scattering experiment, also known as the Gold Foil Experiment, which fundamentally changed the understanding of atomic structure.
• The experiment involved bombarding a very thin gold foil (approximately 1000 atoms thick) with fast-moving alpha particles, which are doubly-charged helium ions possessing a mass of 4u and high energy.
• Rutherford observed that most alpha particles passed straight through the foil, some were deflected by small angles, and a very small fraction (about 1 in 12,000) rebounded almost 180 degrees.
• From these observations, he concluded that the atom contains a very small, dense, and positively charged center called the nucleus, where nearly all the mass of the atom is concentrated.
• He proposed the Nuclear Model of the Atom, stating that electrons revolve around the nucleus in well-defined circular paths, much like planets around the sun.
Related Concepts:
• J.J. Thomson:
• In 1897, he discovered the electron using cathode ray tube experiments.
• In 1904, he proposed the Plum Pudding Model, which suggested that an atom is a sphere of positive charge with negatively charged electrons embedded in it like raisins in a pudding.
• John Dalton:
• In 1808, he presented Dalton’s Atomic Theory, which stated that all matter is made of indivisible particles called atoms.
• He theorized that atoms of the same element are identical in mass and chemical properties, forming the basis of modern chemistry.
• Niels Bohr:
• In 1913, he modified Rutherford's model to overcome the problem of atomic stability.
• He proposed the Bohr Model, stating that electrons revolve in discrete orbits (fixed energy levels) called shells (K, L, M, N), and they do not radiate energy while in these orbits.
• Gold Foil Selection:
• Gold was chosen for the experiment because of its high malleability, allowing it to be hammered into an extremely thin sheet, which was necessary to observe the scattering of individual alpha particles.
Important Notes:
• Rutherford is widely regarded as the "Father of Nuclear Physics" for his discovery of the atomic nucleus.
• A major drawback of the Rutherford model was that it could not explain the stability of the atom; according to classical electrodynamics, an accelerating electron should continuously lose energy and eventually spiral into the nucleus.
• The discovery of the nucleus led to the later discovery of the proton, a term coined by Rutherford in 1920 to describe the hydrogen nucleus as a fundamental particle.