Bu yazımızda 2. yazımızda kısaca geçtiğimiz bazı modellerin ortaya çıkışlarını daha detaylı inceleyeceğiz. Bir kez daha kuantum'un nasılda önlenemez şekilde tüm fiziği ele geçirdiğine şahit olacağız.
1897 yılında John Thomson bir atomdan, negatif yüklü parçacıkların ayrıştırılabileceğini deneysel olarak gösterdi. Thomson atomu içi pozitif madde ile dolu, üzeri ve içi küçük negatif çekirdeklerle kaplı bir küre olarak düşünmüştü. Çekirdek dediği şeyler elektronlardı aslında.
Thomson'dan sonra artık kesin olarak, atom maddenin en küçük yapı taşı değildi.
Rutherford 1910 yılına doğru Manchester Üniversitesi'ndeki laboratuarında atomu araştırmak için altın bir levhaya alfa partikülleri (yani helyum atomu çekirdekleri) yansıtmayı düşünmüştür. Thomson modeline göre bu ağır alfa partikülleri bir toz bulutunun içinden geçer gibi rahatça ve belirgin bi sapmaya maruz kalmadan atomdan geçecekti. ( Aşağıda tekrar koyduğumuz Thomson atom modeli çizimine bakınca bu daha kolay anlaşılacaktır)
Sonuçlarsa beklenen gibi olmadı. Bazı partiküller çok güçlü sapmalar gösterirken, bazıları tamamen geri yansımıştı. Bu ölçekteki sapmalar ancak büyük hacimli başka elementlerle açıklanabilecek nitelikteydi. Bunun üzerine Rutherfor, güneş sistemiyle kıyaslanabilicek bir model önerdi: Kütle ve pozitif yük merkezi bir çekirdeğin ( güneşe benzeri ) ve bunun etrafında da negatif yüklü elektronlar dönmektedir ( gezegenler gibi ).
Ancak bu modelin bir zorluğu vardır. Çekirdeğin etrafında dönen elekrtonlar ışınım yayar ve enerji kaybeder. Bu da gittikçe çekirdeğe yaklaşmasına neden olur. Bu da bir süre sonra çekirdeğe çarpması ile sonuçlanacaktır. Ancak böyle bir olay yaşanmamaktadır. Bu konudaki detaylı anlatımımız için tıklayın: "Atom Aslında Böyle Değil"
İşte bu anormal durum karşısında oldukça kafası karışan Niels Bohr bu gezegensel sunumu tekrar gözden geçirmeye başlar. Elektronun yörüngesinin sürekli olarak değişmeyeceğini varsaymak durumunda kalmıştır. Bohr'a göre elektronlar yer değiştirir ancak bu değiştirmeler hep belirli ölçülerde olur. Bu ölçülerde Planck sabitinin de işin içinde olduğu bazı kuralların olduğunu söyler. Daha bilindik bir anlatım yapmak gerekirse: belli yörüngeler vardır, bu yörüngeler arasında elektronlar geçişler yapabilir. Bu geçişler elektronun enerji alıp vermesiyle alakalıdır.
Herhangi bir deneye veya bulguya dayanmaksızın tamamen zihinsel olarak ortaya atılan kurgu, başlangıçta deneysel olarakta destaklenir gibi görünmüştür. Yıllar içinde de bu model tüm zihinlere "atom" olarak işlenmiştir.
Ancak ortada bir gariplik vardır. Bohr atom modeli ile düşünüldüğünde elektronlar yörüngelerinde varsayılırken Newton yasalarına uyum gösterirler. Fakat bir yörüngeden diğerine atladıklarında ( kuantum sıçramaları) Planck-Einstein yasalarına uyum gösteriyorlardı.
Bu uzlaşmazlık nasıl çözülebilirdi?
İşte tam bu anda Louis de Broglie ortaya çıktı. Brgolie nin çözümünü bir sonraki yazımızda inceleyeceğiz.
Önceki yazılarımızı okumak için tıklayın:
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder