ลอร์ด เออร์เนสท์ รัทเทอร์ฟอร์ด (Lord Ernest Rutherford)
ลอร์ด เออร์เนสท์ รัทเทอร์ฟอร์ด (Lord Ernest Rutherford)
เกิดเมื่อ ค.ศ.1871
เสียชีวิต ค.ศ.1913
ผลงาน โครงสร้างอะตอม งานเกื่ยวกับสสารกัมมันตภาพรังสี
รางวัลที่มีชื่อเสียง รางวัลโนเบลสาขาเคมี ปี 1908
ได้รับการยกย่องเป็น เป็นบิดาแห่งนิวเคลียร์ฟิสิกส์
ประวัติ
เออร์เนสต์ รูเทอร์ฟอร์ด เป็นบุตรชายของ เจมส์ รูเทอร์ฟอร์ด ชาวนาผู้ซึ่งอพยพมาจากเมืองเพิร์ธ ประเทศสก็อตแลนด์ กับ มาร์ธา (นามสกุลเดิม ธอมป์สัน) ซึ่งดั้งเดิมอาศัยอยู่ที่เมือง ฮอร์นเชิช เมืองเล็กๆ ในแถบตะวันออกของประเทศอังกฤษ บิดามารดาของเขาย้ายมายังประเทศนิวซีแลนด์ เออร์เนสต์ เกิดในเมืองสปริงโกรฟ (ปัจจุบันคือ เมืองไบรท์วอเตอร์) ใกล้กับเมืองเนลสัน ประเทศนิวซีแลนด์ เขาศึกษาในเนลสันคอลเลจ และได้รับทุนการศึกษาเพื่อเรียนในแคนเตอร์บิวรีคอลเลจ (ปัจจุบันคือมหาวิทยาลัยแห่งแคนเทอเบอรี่ ) ในปี 1895 หลังจากจบการศึกษาด้าน BA, MA และ BSc และใช้เวลา 2 ปีในการทำวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีไฟฟ้า รูเทอร์ฟอร์ดเดินทางไปยังประเทศอังกฤษเพื่อศึกษาต่อที่ ศูนย์วิจัยคาเวนดิช มหาวิทยาลัยแคมบริดจ์ (1895 - 1898) เขาได้รับการบันทึกไว้ในฐานะผู้ค้นพบระยะของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในระหว่างการทดลองด้านกัมมันตภาพรังสี เขาเป็นผู้สร้างนิยามของรังสีอัลฟา และเบตา ซึ่งเป็นคำที่ใช้เรียกรังสี 2 ชนิดที่ปล่อยออกมาจากธอเรียมและยูเรเนียม เขาค้นพบมันระหว่างการตรวจสอบอะตอม อย่างไรก็ตาม เขาไม่ยอมรับว่าเป็นผู้ค้นพบรังสีแกมมา ซึ่งถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส P.V. Villard ไม่นานหลังรูเทอร์ฟอร์ดรายงานการค้นพบของเขาเกี่ยวกับการแพร่กระจายของก๊าซกัมมันตภาพรังสีในปี 1898 รูเทอร์ฟอร์ดได้เป็นหัวหน้าด้านฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยแมคกิลล์ ในมอนทรีออล ประเทศแคนาดา ที่ซึ่งเขาสร้างผลงานจนได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี ในปี 1908
แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด
เออร์เนสท์ รัทเทอร์ฟอร์ด ( Ernest Rutherford 1871 - 1937 : New Zealand )
หลังจากนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ชื่อ เบเคอเรล ได้พบสารกัมมันตรังสี และเรินต์เกน ค้นพบรังสีเอ็กซ์ (X-ray)รัทเทอร์ฟอร์ดได้ทำการศึกษาธรรมชาติของรังสีที่เกิดจากสารกัมมันตรังสีที่เกิดจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีมีอยู่ 3 ชนิด คือ รังสีแอลฟา (a) รังสีเบตา (b) รังสีแกมมา (g )
1. รังสีแอลฟาหรืออนุภาคแอลฟา ประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าบวก (+2) เป็นนิวเคลียสของอะตอมของธาตุฮีเลียม คือประกอบด้วยโปรตอน 2 ตัวและนิวตรอน 2 ตัว มีอำนาจผ่านทะลุวัตถุได้น้อยมาก ถูกกั้นด้วยกระดาษเพียงแผ่นเดียวหรือสองแผ่น 2. รังสีเบตาหรืออนุภาคเบตา ประกอบด้วยอิเลคตรอนที่มีพลังงานสูง มีอำนาจการผ่านทะลุสูงกว่ารังสีแอลฟา ถูกกั้นด้วยแผ่นโลหะบางๆ 3. รังสีแกมมา แสดงสมบัติเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก คล้ายรังสีเอ็กซ์ รังสีแกมมาไม่มีมวล ไม่มีประจุ มีอำนาจผ่านทะลุสูงมาก ถูกกั้นโดยแผ่นตะกั่วหนา
หลังจากนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ชื่อ เบเคอเรล ได้พบสารกัมมันตรังสี และเรินต์เกน ค้นพบรังสีเอ็กซ์ (X-ray)รัทเทอร์ฟอร์ดได้ทำการศึกษาธรรมชาติของรังสีที่เกิดจากสารกัมมันตรังสีที่เกิดจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีมีอยู่ 3 ชนิด คือ รังสีแอลฟา (a) รังสีเบตา (b) รังสีแกมมา (g )
1. รังสีแอลฟาหรืออนุภาคแอลฟา ประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าบวก (+2) เป็นนิวเคลียสของอะตอมของธาตุฮีเลียม คือประกอบด้วยโปรตอน 2 ตัวและนิวตรอน 2 ตัว มีอำนาจผ่านทะลุวัตถุได้น้อยมาก ถูกกั้นด้วยกระดาษเพียงแผ่นเดียวหรือสองแผ่น 2. รังสีเบตาหรืออนุภาคเบตา ประกอบด้วยอิเลคตรอนที่มีพลังงานสูง มีอำนาจการผ่านทะลุสูงกว่ารังสีแอลฟา ถูกกั้นด้วยแผ่นโลหะบางๆ 3. รังสีแกมมา แสดงสมบัติเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก คล้ายรังสีเอ็กซ์ รังสีแกมมาไม่มีมวล ไม่มีประจุ มีอำนาจผ่านทะลุสูงมาก ถูกกั้นโดยแผ่นตะกั่วหนา
ลอร์ด เออร์เนสท์ รัทเทอร์ฟอร์ด (Lord Ernest Rutherford) นักวิทยาศาสตร์ชาวนิวซีแลนด์ ทดลองใช้อนุภาคแอลฟายิงไปยังแผ่นโลหะทองคำบางๆ และใช้ฉากเรืองแสงซึ่งฉาบด้วยซิงค์ซัลไฟด์เป็นฉากรับอนุภาคแอลฟาเพื่อตรวจสอบว่าอนุภาคแอลฟาวิ่งไปในทิศทางใดบ้าง จากการทดลองพบว่า อนุภาคแอลฟาส่วนใหญ่เดินทางเป็นเส้นตรงผ่านทะลุแผ่นทองคำไปได้ มีบางอนุภาคที่เฉออกจากเส้นทางเดิม และบางอนุภาคซึ่งน้อยมากสะท้อนกลับจากเส้นทางเดิมเมื่อกระทบแผ่นทองคำ ทราบได้เพราะอนุภาคแอลฟากระทบฉากเรืองแสง
จากผลการทดลงของรัทเทอร์ฟอร์ด ไม่สามารถใช้แบบจำลองอะตอมของทอมสันอธิบายได้ เพราะตามแบบจำลองของทอมสัน ในอะตอมของทองคำมีโปรตอนและอิเลคตรอนกระจายอยู่ทั่วทั้งอะตอม ดังนั้นถ้าแบบจำลองอะตอมของทอมสันถูกต้อง เมื่อยิงอนุภาคแอลฟาซึ่งมีประจุเป็นบวกเข้าไปในอะตอมของทองคำ อนุภาคแอลฟาจะผลักกับโปรตอนซึ่งมีประจุบวกเหมือนกันและควรจะเบนจากเส้นตรงเพียงเล็กน้อย แต่จากการทดลองพบว่า อนุภาคแอลฟาส่วนใหญ่วิ่งผ่านไปได้เป็นแนวเส้นตรง มีอนุภาคบางส่วนสะท้อนกลับ ซึ่งทำให้เกิดความคิดเห็นไม่สอดคล้องกับของทอมสัน รัทเทอร์ฟอร์ดจึงอธิบายผลการทดลองว่า
1. การที่อนุภาคแอลฟาส่วนใหญ่วิ่งผ่านแผ่นทองคำไปเป็นแนวเส้นตรงแสดงว่า อะตอมไม่ใช่ของแข็งทึบตัน แต่ภายในอะตอมมีที่ว่างมาก
2. อนุภาคแอลฟาบางอนุภาคที่หักเหออกจากทางเดิมเพราะภายในอะตอมมีอนุภาคที่มีมวลมากและมีประจุไฟฟ้าบวกสูงและมีขนาดเล็ก ดังนั้นเมื่ออนุภาคแอลฟาเข้าใกล้อนุภาคนี้จะถูกผลักให้เบนออกจากทางเดิม หรือเมื่ออนุภาคแอลฟาเข้ามากระทบอย่างจังก็จะสะท้อนกลับ ดังนั้นเพื่ออธิบายผลการทดลอง รัทเทอร์ฟอร์ดจึงได้เสนอแบบจำลองอะตอมขึ้นมาใหม่ดังนี้ “อะตอมประกอบด้วยโปรตอนรวมกันกันเป็นนิวเคลียสอยู่ตรงกลาง นิวเคลียสมีขนาดเล็กมากแต่มีมวลมากและมีประจุบวก ส่วนอิเลค ตรอนซึ่งมีประจุลบและมีมวลน้อยมากวิ่งอยู่รอบๆนิวเคลียสเป็นบริเวณกว้าง”
2. อนุภาคแอลฟาบางอนุภาคที่หักเหออกจากทางเดิมเพราะภายในอะตอมมีอนุภาคที่มีมวลมากและมีประจุไฟฟ้าบวกสูงและมีขนาดเล็ก ดังนั้นเมื่ออนุภาคแอลฟาเข้าใกล้อนุภาคนี้จะถูกผลักให้เบนออกจากทางเดิม หรือเมื่ออนุภาคแอลฟาเข้ามากระทบอย่างจังก็จะสะท้อนกลับ ดังนั้นเพื่ออธิบายผลการทดลอง รัทเทอร์ฟอร์ดจึงได้เสนอแบบจำลองอะตอมขึ้นมาใหม่ดังนี้ “อะตอมประกอบด้วยโปรตอนรวมกันกันเป็นนิวเคลียสอยู่ตรงกลาง นิวเคลียสมีขนาดเล็กมากแต่มีมวลมากและมีประจุบวก ส่วนอิเลค ตรอนซึ่งมีประจุลบและมีมวลน้อยมากวิ่งอยู่รอบๆนิวเคลียสเป็นบริเวณกว้าง”
จัดทำโดย
นางสาว จันทณีย์ ศรีชู เลขที่ 19
นางสาว นุสรา ชัยยศ เลขที่ 22
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น