Hocalara Geldik Atom Fiziğine Giriş ve Radyoaktivite Soru Çözümleri

Papatya Hoca Atom Fiziğine Giriş ve Radyoaktivite Çıkmış Soru Çözümleri

Tamer Hoca Atom Fiziği ve Radyoaktivite MEB Değerlendirme Soruları Çözümü

Dalton Atom Modeli
John Dalton (Jon Daltın, 1766-1844) (Görsel 4.1), kimyasal bileşiklerin temeli olan katlı oranlar yasası ve kütlenin korunumu yasasından yararlanarak geliştirdiği atom kuramına göre
• Her element atom adı verilen çok küçük ve bölünemeyen taneciklerden oluşmuştur. Atomlar, içleri dolu ve sert taneciklerdir.
• Kimyasal tepkimelerde atomlar bölünemez ve yeniden oluşturulamaz.
Dalton’un ortaya attığı bu model, atomun iç yapısını açıklayamamasına rağmen bundan sonraki modellerin gelişmesinde önemli rol oynamıştır.

Thomson Atom Modeli
George Johnstone Stoney’in (Corç Jonston Stoney) elektronu keşfinden sonra 1897 yılında J. J. Thomson, bir katot ışını tüpü kullanarak ürettiği ışınlara elektrik ve manyetik alanların uyguladığı kuvvetlerden hareketle katot ışınları için elektron yükünün kütlesine oranını m e = 1,7588 $ 1011 C/kg oranını hesaplamıştır. Thomson bu sonuçlardan hareketle üzümlü keke benzetilen ve üzümlü kek modeli olarak da bilinen yeni bir atom modeli geliştirmiştir (Şekil 4.1).

Milikan’ın Yağ Damlası Deneyi
Thomson’un m e oranı tayininden sonra Robert Andrews Milikan (Rabırt Andrev Milikan) (Görsel 4.2), yer çekiminin etkisinde ve düzgün bir elektrik alan içerisinde bulunan yüklü bir yağ damlasının hareketini inceleyerek elektronun yükünü ölçmek için Şekil 4.2’deki deney düzeneğini hazırlamıştır.

Yüklü yağ damlacıklarına etkiyen elektriksel kuvvet (FE ) ile ağırlığını ( ) m g$ dengelemek suretiyle yaptığı “Yağ damlası” deneyleri sonucunda elektronun yükünü ölçmüş, pozitif ya da negatif yüklü tüm maddelerin yüklerinin, elektronun yükünün tam katları olduğunu göstermiştir. Thomson’un bulduğu m e oranı kullanılarak bir elektronun kütlesini de hesaplamıştır.

Rutherford Atom Modeli
1909 yılında Hans Geiger (Hans Giger) ve Ernest Marsden (Örnıs Marsden) Rutherford’un önerdiği atomun yapısını incelemeye başlamışlardır. 1911 yılında altın levha içinden geçirilen alfa parçacıklarının büyük çoğunluğunun hiçbir sapmaya uğramadığını, çok küçük bir miktarının saptığını veya saçıldığını, bazılarının ise geri döndüğünü gözlemlemişlerdir (Şekil 4.3). Rutherford bu verilerden hareketle atomun iç yapısında büyük miktarda boş alan bulunduğu bu alanın merkezinde ise artı yük taşıyan oldukça ağır fakat küçük bir çekirdeğin olduğu sonucuna varmıştır.

Rutherford atom modeline göre
• Bir atomun kütlesinin çok büyük bir kısmı pozitif yüklüdür. Bu yüklerin tamamı çekirdek olarak tanımlanan çok küçük bir bölgede yoğunlaşır.
• Atom elektrik yükü bakımından nötrdür.
• Çekirdek etrafında büyük boşluklar vardır.
• Elektronlar, çekirdek çevresindeki boşluklarda bulunur.
Rutherford atom modeli, bir atomun çekirdeğinin çevresinde elektronların nasıl yerleştiğini açıklayamaz. Oysa bir atomdaki elektronlar, tıpkı bir gezegenin Güneş etrafındaki yörüngesel hareketi gibi hareket hâlindedir. Elektronlar, Güneş sistemine benzer bir şekilde çekirdeğin etrafında dairesel hareket yaptığında merkezcil bir ivmenin etkisinde kalır. İvmeli hareket yapan elektronlar ışıma yapacağından enerjileri azalır ve elektronların spiral bir yörünge çizerek çekirdeğe düşmesi beklenir (Şekil 4.4). Elektronların çekirdeğe düşmemesinin sebeplerini açıklayamaması Rutherford atom modelinin en önemli eksikliklerinden biridir. Ayrıca Rutherford modeli, nötronlardan bahsetmediği için de eksik kalmıştır.