تجربة رذرفورد للانكسار الزاوي وكيف تم اكتشاف البروتونات من خلالها؟

اقرأ في هذا المقال


في سجلات الاكتشافات العلمية تمثل تجربة الانكسار الزاوي لإرنست رذرفورد لحظة محورية كشفت الطبيعة الخفية لنواة الذرة وأدت في النهاية إلى تحديد البروتونات. شكلت هذه التجربة الرائدة ، التي أجريت في أوائل القرن العشرين ، نقطة تحول في فهمنا للبنية الذرية.

تجربة رذرفورد بالانكسار الزاوي

بنيت تجربة رذرفورد على أعماله السابقة في مجال النشاط الإشعاعي. قام بتوجيه شعاع من جسيمات ألفا، وهي جسيمات موجبة الشحنة تنبعث من مصدر مشع على رقاقة ذهبية رفيعة. وفقًا لنموذج الذرة “حلوى البرقوق” السائد، الذي اقترحه JJ Thomson ، كان يُعتقد أن الذرات عبارة عن كرات منتظمة من مادة موجبة الشحنة تحتوي على إلكترونات سالبة الشحنة. ومع ذلك ، فإن النتائج غير المتوقعة لتجربة رذرفورد حطمت هذه الفكرة.

بشكل مذهل لاحظ رذرفورد أنه في حين أن معظم جسيمات ألفا تمر عبر الرقاقة دون انحراف كبير، فإن بعضها كان مبعثرًا بشكل كبير في زوايا كبيرة. تحدت هذه الظاهرة النموذج السائد واقترحت وجود نواة مركزة موجبة الشحنة داخل الذرة. شبه رذرفورد هذا الوحي بإطلاق قذيفة على مناديل ورقية وترتد إلى الوراء.

كانت الآثار المترتبة على هذه التجربة عميقة. دفعته ملاحظات رذرفورد إلى اقتراح مفهوم نواة ذرية مضغوطة ومليئة بجسيمات موجبة الشحنة. مهد هذا الطريق لاكتشاف البروتونات لاحقًا، وهي الجسيمات دون الذرية الموجودة في النواة والتي تحمل شحنة موجبة.

أكد المزيد من البحث والتجريب فرضية رذرفورد. في عام 1919 ، نشر رذرفورد وزملاؤه جيجر ومارسدن نتائجهم الرائدة ، ووضعوا الأساس لفهم جديد للبنية الذرية. لم يتحدى اكتشاف البروتونات النظريات الموجودة فحسب ، بل مهد الطريق أيضًا لتطوير النموذج النووي للذرة ، والذي سيتطور لاحقًا إلى فهمنا الحديث لفيزياء الجسيمات.

تظل تجربة الانكسار الزاوي لروذرفورد شهادة على قوة البحث العلمي والقدرة على الاكتشافات غير المتوقعة لإعادة تشكيل فهمنا للكون. غيرت هذه التجربة التاريخية إلى الأبد مشهد الفيزياء ، ومهدت الطريق لعصر جديد من الاستكشاف في عالم ما دون الذري.

المصدر: "Introduction to Elementary Particles" by David Griffiths "Quarks and Leptons: An Introductory Course in Modern Particle Physics" by Francis Halzen and Alan D. Martin"The Particle Odyssey: A Journey to the Heart of Matter" by Frank Close, Michael Marten, and Christine Sutton


شارك المقالة: