দ্বিতীয় অধ্যায়-গুণগত রসায়ন
হুমায়রা সিদ্দিকা হুমাসা-Humaira Siddika Humasha
ড. আবু বকর সিদ্দিক-Dr. Abu Bakkar Siddiq
ড. সিদ্দিক পাবলিকেশন্স লেখক, গবেষক, শিক্ষক এবং শিক্ষার্থীদের জন্য-জ্ঞান ভান্ডার
রাদারফোর্ডের পরমাণুর মডেল
১| পরমানু অত্যন্ত ক্ষুদ্র গোলাকৃতি কণা বিশেষ । এটি দুটি অংশে বিভক্ত ।
(i) কেন্দ্র বা নিউক্লিয়াস
(ii). কেন্দ্র বহির্ভূত অংশ
২| পরমাণুর কেন্দ্রেস্থলে অত্যন্ত ক্ষুদ্র পরিসরে ধনাত্মক চর্জ যুক্ত ভারী কণা বিদ্যমান। একে পরমাণুর কেন্দ্র বা নিউক্লিয়াস বলে ।
৩| নিউক্লিয়ার আকার সমগ্র পরমাণুর তুলনায় খুবই ক্ষুদ্র যেখানে পরমাণুর 10 cm ব্যাস নিউক্লিয়াস ব্যাস 10 cm
৪| নিউক্লিয়াসে পরমাণুর সমস্ত ধনাত্মক চার্জ ও ভর পুঞ্জিভূত থাকে। তাই মোটামোটি ভাবে নিউক্লিয়াসে ভরই পারমানবিক ভর ।
৫| সাধারন অবস্থায় পরমাণু বিদ্যুৎ নিরেপেক্ষ । কারণ নিউক্লিয়াসে ধনাত্মাক চার্জ যুক্ত প্রোটন সংখ্যা উহার চতুর্দিকে ঘূর্ণয়মান ঋনাত্মক চার্জ যুক্ত ইলেকট্রন সংখ্যা পরষ্পর সমান
৬| সৌরজগতে সূর্যের চারদিকে ঘূর্ণয়মান গ্রহসমূহের মতো পরমাণু নিউক্লিয়াসের চারদিকে কতগুলো ঋণাত্মক কাণিকা সর্বদা ঘূণীয়মান। এগুলোকে ইলেকট্রন বলে ।
৭| সৌরজগতে ন্যায় অথাৎ সূর্যকে কেন্দ্র করে যেভাবে গ্রহগুলো ঘুরে তেমনি ইলেকট্রন নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র সর্বদা ঘূর্ণয়মান। এ ঘূর্ণনের ফলে কেন্দ্রমূখী বল এবং কেন্দ্রবিমূখী বল পরষ্পর সমান থাকে বলে ইলেকট্রনগুলো নিউক্লিয়াসে পতিত হয় না।
রাদারফোর্ডের পরমাণুর মডেলের সিদ্ধান্তসমুহ
১। আলফা কণার ভর ইলেকট্রনের ভরের চেয়ে প্রায় 7,000 গুণ বেশী। সেজন্য পরমাণুর ভিতর দিয়ে আলফা কণা অতিক্রমের সময় ইলেকট্রনের সাথে ধাক্কা লেগে বড় কোণে বেঁকে যেতে পারে না এবং ইলেকট্রন এদের গতিপথে কোনো বাধা সৃষ্টি করে না।
২। যেহেতু অধিকাংশ আলফা কণা স্বর্ণপাত ভেদ করে ZnS এর আবরণযুক্ত পর্দাকে প্রজ্জ্বলিত করেছে তাই বলা যায়, পরমাণুর অধিকাংশ স্থান ফাঁকা এবং ঐ ফাঁকা স্থানে ইলেকট্রন অবস্থান করে।
৩। সাধারণ সমচার্জ এবং প্রায় সমভরের দুটি কণা সংঘর্ষে লিপ্ত হলে এরা 180° কোণে ফিরে আসে। এক্ষেত্রেও আলফা কণা ফিরে আসার কারণ হিসেবে বলা যায় পরমাণুর কেন্দ্র ধনাত্মক চার্জযুক্ত এবং পরমাণুর সমস্ত ভর এতে কেন্দ্রীভূত। এই কেন্দ্রকে নিউক্লিয়াস বলে।
৪। প্রায় ২০,০০০ আলফা কণার মধ্যে প্রায় একটি আলফা কণা ফিরে আসার ঘটনায় প্রমাণিত হয় যে, পরমাণুর নিউক্লিয়াস বা কেন্দ্র পরমাণুর আয়তনের তুলনায় অতি ক্ষুদ্র।
৫। নিউক্লিয়াসের ব্যাস 10-13cm বা 10-15m এবং পরমাণুর ব্যাস 10-8 cm বা 10-10 m। অর্থাৎ নিউক্লিয়াসের ব্যাসের চেয়ে পরমাণুর ব্যাস প্রায় দশ হাজার গুণ বড়।
৬। নিউক্লিয়াস ধনাত্মক চার্জযুক্ত বিধায় খুব অল্প সংখ্যক α-কণা এর কাছে এসে বিকর্ষিত হয়ে বড় কোণে বেঁকে যায়।)
রাদারফোর্ডের পরমাণুর মডেলের সীমাবদ্ধতা
১। সৌরমন্ডলের গ্রহগুলো সামগ্রিকভাবে তড়িৎ নিরপেক্ষ, অথচ ইলেকট্রন ঋণাত্মক চার্জ যুক্ত ।
২। ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব মতে কোন চার্জযুক্ত কণা অপর কোন চার্জযুক্ত কণাকে কেন্দ্র করে বৃত্তকার পথে ঘুরলে তা অনবরতভাবে শক্তি বিকিরন করবে এবং শক্তি হ্রাস পাওয়ার সাথে সাথে তার আবর্তনশীল বৃত্তাকার পথটি ধীরে ধীরে সংকুচিত হতে থাকবে। ফলে ঋনাত্মক চার্জ যুক্ত ইলেকট্রনসমূহ ক্রমশ শক্তি হারাতে হারাতে নিউক্লিয়াসে গমন করবে।এ অবস্থায় পরমাণুর অস্তিস্ব ধ্বংস হবে। অথচ পরমাণু হতে অনবরত শক্তি বিকিরণ বা ইলেকট্রনেসমূহের নিউক্লিয়াসে পতন কোনটি ঘটবে না ।
৩। ঘূর্ণনরত ইলেকট্রনের কক্ষপথের আকার ও আকৃতি সম্বন্ধে কোন কোন ধারনা রাদারফোর্ডেও মডেল থেকে পাওয়া যায় না ।
৪। ঘূর্ণনরত ইলেকট্রনের কক্ষপথের আকার ও আকৃতি সম্বন্ধে কোন কোন ধারনা রাদারফোর্ডেও মডেল থেকে পাওয়া যায় না ৷
৫। একাধিক ইলেকট্রন বিশিষ্ট পরমাণুর গঠন এ মডেল ব্যাখ্যা করতে পারে না।
৬। হাইড্রোজেনের বর্ণালীর কোন ব্যাখ্যা এ মডেল থেকে পাওয়া যায় না ৷