Thomson Atom Modeli (Üzümlü Kek Modeli) Nedir?

Thomson atom modeli bilimsel dalın bir modelinden birisidir ve atomun yapısını tanımlamaktadır. Üzümlü kek modeli olarak da bilinmekte olan bu model İngiliz fizikçi olan Joseph John Thomson tarafından katot ışınlarını anlamak için çalıştığı dönemlerde elektronların “Parçacık” olarak tanım kazanmasından kısa bir süre sonra 1904 yılı itibari ile ortaya atılmıştır.

Thomson çeşitli gazlar ile yaptığı deneylerde her atomun elektron yüküne ait kütlesine oranını hesap etmiş ve böylece “Elektronu” keşfetti. Elektron veren atomun artı (+ yani pozitif) yüklü olacağını ispatlamış, atom içerisinde proton ve elektronun homojen olarak dağıldığını tanımlamıştır. Ancak Rutherford Atom Modeli ile proton ve elektronun homojen dağıldığı ilkesi çürütülmüştür.

J. J. Thomson laboratuvarında bir katot ışın tüpü oluşturdu ve beklediği üzere katottan çıkan ışınlar anoda doğru yöneliyorlardı. Thomson bu ışınları biraz incelemek istedi ve anotta küçük bir delik açarak karşısına floresan bir ekran koydu. Floresan ekrana çarpan katot ışınları ekranda küçük noktaların parlamasına neden oluyordu. Bu doğrultuda ışınların parçacıklı yapıda olduklarını anladı. Parçacıkların bir elektrik yüke sahip olup olmadığını ortaya çıkarmak için yolları üzerine birbirine paralel iki adet metal levha yerleştirerek ikinci bir pille levhaları zıt olarak yükledi. Böylelikle levhalar arasında bir elektrik alan yaratmış oldu ve eğer katottan çıkıp anota giden ışınlar bir elektrik yüküne sahiplerse yollarının sapması gerekecekti. Deneyini gerçekleştirdiğinde katot ışınlarının yollarının saptığını gördü ve sapma artı yüklü levha yönünde oluyordu. Zıt yükler birbirini çekeceğinden katot ışınlarını meydana getiren parçacıkların eksi yüklü olduğu anlaşılıyordu.

Thomson’ın bu deneyi ve sonrasındaki temel fizik hesabı atom düşüncesinin önemli bir adımı olarak görülür. Çünkü sonucunda yeni bir atom modeli oluşabilmiştir. Thomson elektronu keşfetti ve bu keşif elbette Dalton’un bölünemez atomlarına ağır bir darbe vurdu. Deneyde kullandığı malzeme ne olursa olsun sonuç değişmediğinden Dalton’un savunduğu şekilde her elementin atomları birbirinden tamamıyla farklı olmamalıydı. Her atomda, keşfettiği elektron kendine yer bulabilmeli ve bu elektron, atomunu terk edip tüpün içinde gezebildiğinden atomun bölünemezliği düşüncesi terk edilmeliydi. Öte yandan elektron eksi yüklü bir parçacıktı fakat atomlar yüksüzdü. Öyleyse atomun içinde bu yük dengesini sağlayacak artı yükler olmalıydı. Diğer bir tespitse elektronun yük/kütle oranının çok yüksek olmasıydı. Bu elektronun kütlece çok küçük olduğu anlamına geliyordu. Thomson deneyinde elektronlar düşük (~0.1c) hızlarda hareket ettiği için özel göreliliğe gerek kalmadan m/e oranı hesapları yapılabilmektedir. Bütün bu bilgiler ışığında Thomson yeni bir atom modeli oluşturdu ve modelinde atomun artı yükten oluştuğunu içinde eksi yüklü gömülü elektronlar barındırdığını söyledi:

  • Atom artı yüklü maddeden oluşmuştur.
  • Elektronlar bu artı madde içinde gömülüdür ve hareket etmezler.
  • Elektronların kütleleri çok küçüktür bu yüzden atomun tüm kütlesini artı yüklü madde oluşturur.
  • Atom küre şeklindedir.

Thomson, 1903’te Yale Üniversitesi’nde verilen Silliman konferanslarında elektronların, bir kek içindeki kuru üzüm taneleri gibi, hareketsiz ve atomun içerisinde homojen biçimde dağılmış bir halde pozitif yüklü maddenin sürekli yapısı içine gömülmüş olduklarını önermişti. Neredeyse aynı zamanda, Tokyo’da Hantaro Nagaoka isimli Japon bir fizikçi “Satürnsel bir model” önerdi. Bu modele göre, aynı Satürn’ün etrafındaki halkalar ya da Güneş’in etrafındaki gezegenler gibi, elektronlar da merkezinde pozitif yüklü madde etrafında yörüngelerde dolanıyordu. Nagaoka’nın önerdiği bu modelin gerçeğe daha yakın olduğunu bugün bilinmektedir. Thomson’un bu modelini 1911 yılında Ernest Rutherford tarafından gezegen veya çekirdek modeliyle düzeltilmiştir.

Bu Yazıyı Paylaş! Google+!

Kategori: Eğitim - 15 viewsYorum Yazın

Selçuk Gönültaş

DMCA.com Protection Status