ప్లం పుడింగ్ నమూనా
ప్లమ్‌ పుడ్డింగ్ పరమాణు నమూనా పరమాణువు యొక్క అనేక చారిత్రక శాస్త్రీయ నమూనాలలో ఒకటి. ఎలక్ట్రాన్ కనుగొనబడిన వెంటనే 1904 లో జె. జె. థామ్సన్ ప్రతిపాదించాడు. [1] ఇది పరమాణు కేంద్రకం ఆవిష్కరణకు ముందు ప్రతిపాదించబడిన నమూనా. ఈ నమునా ఆ కాలం నాటికి తెలిసిన రెండు లక్షణాలను వివరించడానికి ప్రయత్నించింది: ఎలక్ట్రాన్లు ఋణావేశం కలిగి ఉండే కణాలు, పరమాణువు ఫలిత ఆవేశం లేదు. ప్లమ్‌ పుడింగ్ నమూనా ప్రకారం ఋణావేశం గల ఎలక్ట్రాన్లు ధనావేశ పరిమాణంలో ఉంటాయి. ఇది పుచ్చకాయను అడ్డంగా కోసినపుడు గుజ్జును ధనావేశంతోనూ, అందులోని గింజలను ఋణాత్మక ఎలక్ట్రానుల తోనూ పోల్చబడింది.
19 వ శతాబ్దపు ప్రాచీన ఉపయోగం గల ఆంగ్లంలోని "ప్లమ్‌ ఫుడ్డింగ్" అనే పదం నుండి "ప్లమ్స్" అనే పదం వ్యుత్పత్తి అయినది; ఇది ఆ సమయంలో ఎండుద్రాక్షకు ఈ పదం వాడేవారు కానీ పుచ్చకాయకు కాదు.
అవలోకనం
[మార్చు]ఈ నమూనాలో, పరమాణువులు ఋణావేశం గల ఎలక్ట్రానులను కలిగి ఉంటాఅయి. ధామ్సన్ వాటిని "కార్పసెల్స్" (చిన్న కణాలు) అని పిలిచినప్పటికీ వాటిని సాధారణంగా ఎలక్ట్రాన్లు అని పిలుస్తారు. వీటిని 1891లో "విద్యుత్ యొక్క ప్రమాణ పరిమాణాత్మక ప్రాథమిక కణాలు" గా జి.జె.స్టనీ ప్రతిపాదించాడు. జె.జె.ధామ్సన్ కనుగొన్న కణాలకు జి.జె.స్టనీ "ఎలక్ట్రాన్" అని నామకరణం చేసాడు. [2] ఆ కాలంలో పరమాణువులకు నికర విద్యుత్ ఆవేశం లేదని తెలిసింది. దీనిని వివరించడానికి ధామ్సన్ ఎలక్ట్రాన్ల ఋణావేశంతో సమానమైన ధనావేశం పరమాణువులో ఉందని అందువల్ల పరమాణువు నికర విద్యుదావేశం శూన్యమని, దీనిని వివరించడానికి పరమాణువులో ధనావేశం ఉందని ప్రతిపాదించాడు. అప్పుడు తెలిసిన పరమాణువుల లక్షణాలను వివరించడానికి అనుగుణంగా ఉండే మూడు ఆమోదయోగ్యమైన నమూనాలను అతను పరిగణించాడు:
- ఋణావేశం కలిగిన ప్రతి ఎలక్ట్రాన్ ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన కణంతో జతచేయబడుతుంది, అది పరమాణువు లోపల ప్రతిచోటా అనుసరిస్తుంది.
- కేంద్ర ప్రాంతంలో ధనావేశం చుట్టూ అంతే పరిమాణం గల ఋణావేశం కలిగిన ఎలక్ట్రాన్లు కక్ష్యలో ఉంటాయి.
- ఋణావేశం కలిగిన ఎలక్ట్రాన్లు ఏకరీతిగా ధనావేశం కల్గిన ప్రాంతంలో ఆక్రమిస్తాయి. (తరచూ ఒక రకమైన "సూప్" లేదా ధనావేశ "మేఘం" గా పరిగణించబడుతుంది).
ఈ మూడు నమూనాలలో థామ్సన్ మూడవ అవకాశాన్ని పరమాణువుల నిర్మాణంగా ఎంచుకున్నాడు. థామ్సన్ తన ప్రతిపాదిత నమూనాను బ్రిటిష్ సైన్స్ జర్నల్ ఫిలాసఫికల్ మ్యాగజైన్‌లో మార్చి 1904 ఎడిషన్ లో ప్రచురించాడు, థామ్సన్ దృష్టిలో:
... మూలకాల పరమాణువులలో ఏకరీతి ధనాత్మక విద్యుదీకరణ గోళంలో అనేక ఋణాత్మక విద్యుదీకరణ కణాలు ఉంటాయి. . . [3]
ఈ నమూనాతో, థామ్సన్ వోర్టెక్స్ పరమాణు సిద్ధాంతం ఆధారంగా ప్రతిపాదించిన తన 1890 "నెబ్యులర్ పరమాణువు" పరికల్పనను విడిచిపెట్టాడు. ఈ పరికల్పన ప్రకారం అణువులు అపరిపక్వ సుడిగుండాలను కూడి ఉంటాయి. ఇవి రసాయన మూలకాలలో కనిపించే వోర్టిసెస్, ఆవర్తన క్రమబద్ధత మధ్య సారూప్యతలు ఉన్నాయని సూచించాడు. [4] : 44–45 తెలివిగల, ఆచరణాత్మక శాస్త్రవేత్త అయిన థామ్సన్ తన అణు నమూనాను ఆనాటి తెలిసిన ప్రయోగాత్మక ఆధారాలపై ఆధారపడ్డాడు. ధనాత్మక ఘనపరిమాణ ఆవేశం యొక్క అతని ప్రతిపాదన భవిష్యత్ ప్రయోగాలకు మార్గనిర్దేశం చేసే ఆలోచనలను ప్రతిపాదించే ఆవిష్కరణకు అతని శాస్త్రీయ విధానం యొక్క స్వభావాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది.
ఈ నమూనాలో ఎలక్ట్రాన్ ధనాత్మకంగా ఆవేశపరచబడిన గోళం యొక్క కేంద్రం నుండి దూరంగా వెళ్ళడం వలన ఎలక్ట్రాన్లు స్థిర కక్ష్యలలో ఉంటాయి. అది ఎక్కువ నికర ధనాత్మక అంతర శక్తికి లోబడి ఉంటుంది. ఎందుకంటే దాని కక్ష్యలో ఎక్కువ ధనావేశం ఉంది ( గాస్ నియమం చూడండి ). ఎలక్ట్రాన్లు వలయాలలో తిరగడానికి స్వేచ్ఛగా ఉండేవి, ఇవి ఎలక్ట్రాన్ల మధ్య పరస్పర చర్యల ద్వారా మరింత స్థిరీకరించబడ్డాయి. స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ కొలతలు వేర్వేరు ఎలక్ట్రాన్ వలయాలతో సంబంధం ఉన్న శక్తి వ్యత్యాసాలను లెక్కించడానికి ఉద్దేశించబడ్డాయి. అనేక అంశాలకు ప్రయోగాత్మకంగా గుర్తింపు పొందిన కొన్ని ప్రధానమైన వర్ణపట రేఖలను లెక్కించడానికి థామ్సన్ తన నమూనాను మార్చడంలో విఫలమయ్యాడు.
ప్లం పుడ్డింగ్ మోడల్ (పుచ్చకాయ నమూనా) తన విద్యార్థి ఎర్నెస్ట్ రూథర్‌ఫోర్డ్‌ను పరమాణువుల కూర్పు గూర్చి మరింత అన్వేషించడానికి ప్రయోగాలు చేయడానికి ఉపయోగపడింది. గ్రహమండల నమూనా అన్వేషణకు దోహదపడింది. ఇది తరువాత మరింత ఖచ్చితమైన బోర్ నమూనా ఆవిష్కరణకు ఉపయోగపడింది.
"ప్లం పుడ్డింగ్" అనే మారుపేరు త్వరలో థామ్సన్ యొక్క నమూనాకు ఆపాదించబడింది, ఎందుకంటే దాని ధనాత్మక-చార్జ్డ్ స్పేస్ ప్రదేశంలో ఎలక్ట్రాన్ల పంపిణీ చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలను సాధారణ ఆంగ్ల వంటకం, ప్లం పుడ్డింగ్ లో ఎండుద్రాక్షను గుర్తుచేసింది, తరువాత దీనిని " ప్లం " అని పిలిచేవారు.
మూలాలు
[మార్చు]- ↑ "Plum Pudding Model". Universe Today. 27 August 2009. Retrieved 19 December 2015.
- ↑ O'Hara, J. G. (Mar 1975). "George Johnstone Stoney, F.R.S., and the Concept of the Electron". Notes and Records of the Royal Society of London. 29 (2). Royal Society: 265–276. doi:10.1098/rsnr.1975.0018. JSTOR 531468.
- ↑ Thomson, J. J. (March 1904). "On the Structure of the Atom: an Investigation of the Stability and Periods of Oscillation of a number of Corpuscles arranged at equal intervals around the Circumference of a Circle; with Application of the Results to the Theory of Atomic Structure" (PDF). Philosophical Magazine. Sixth. 7: 237–265. doi:10.1080/14786440409463107.
- ↑ Kragh, Helge (2002). Quantum Generations: A History of Physics in the Twentieth Century (Reprint ed.). Princeton University Press. ISBN 978-0691095523.