Rutherford and Bohr atomic models।। রাদারফোর্ড ও বোর পরমাণু মডেল

রাদারফোর্ড  বোর পরমাণু মডেল

 

পরমাণুর মডেল সম্পর্কে ভিন্ন ভিন্ন সময়ে বিভিন্ন বিজ্ঞানী তাদের নিজস্ব পরীক্ষালব্ধ মতবাদ প্রদান করেছেন । তাদের এই মতবাদগুলো পরমাণুর মডেল নামে পরিচিত। আজকে আমরা পরমাণুর দুটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ মডেল রাদারফোর্ড ও বোর পরমাণু মডেল নিয়ে আলোচনা করব।

 

রাদারফোর্ড পরমাণু মডেল

1911 সালে বিজ্ঞানী আর্নেস্ট  রাদারফোর্ড তার আলফা কণা বিচ্ছুরণ পরীক্ষার মাধ্যমে পরমাণুর গঠন সম্পর্কে কিছু তথ্য প্রদান করেন।  যা পরবর্তীতে রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেল নামে পরিচিতি লাভ করে।

 

Rutherford atomic models

 

এই মডেল সম্পর্কে তিনি যা যা বলেন-


১.  পরমাণুর কেন্দ্রস্থলে  একটি ভারী বস্তু বিদ্যমান।  যাকে তিনি পরমাণুর কেন্দ্র/ নিউক্লিয়াস নামে অভিহিত করেন।

 

২. একটি পরমাণুর মোট আয়তনের তুলনায় তার নিউক্লিয়াসের আয়তন খুবই ছোট। যেমন আমাদের  দেহের মোট আয়তনের তুলনায় মস্তিষ্কের আয়তন খুবই নগণ্য।

 

৩. পরমাণু সামগ্রিকভাবে চার্জ নিরপেক্ষ হয় কারণ একটি পরমাণু তে যে পরিমাণ ধনাত্মক চার্জ রয়েছে ঠিক তার সমপরিমাণ বিপরীত ধর্মী  ইলেকট্রন রয়েছে।

 

৪. সূর্যের চারদিকে যেমন বিভিন্ন গ্রহ গুলো ঘুরছে ঠিক তেমনি একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের চারদিকে ইলেকট্রন গুলো  ঘুরছে ।  পরমাণুর এরূপ আচরণের জন্য  রাদারফোর্ড তার মডেলটিকে সৌর মডেল বলে বিবেচনা করলেন।

 

৫. ধনাত্মক চার্জবিশিষ্ট নিউক্লিয়াস ও ঋণাত্মক চার্জবিশিষ্ট ইলেকট্রনের মধ্যে একটি স্থির বৈদ্যুতিক আকর্ষণ বল বিদ্যমান। এ আকর্ষণ বল ও ঘূর্ণনের ফলে তৈরি কেন্দ্রবিমুখী বল সমান। ফলে পরমাণুটি স্থিতিশীল হয়।

 

রাদারফোর্ডের পরমাণুর মডেলেরও কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে।

১। এ মডেলের সাহায্যে পরমাণুর বর্ণালির কোনো ব্যাখ্যা পাওয়া যায় না।

২। এ মডেলে ইলেকট্রনের কক্ষপথের আকার ও আকৃতি সম্পর্কে কোনো ধারণা দেওয়া হয়নি।

৩। রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেল শুধু একটি ইলেকট্রন কিভাবে পরমাণুর নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে ঘোরে, তা বর্ণনা করতে পারলেও  একাধিক ইলেকট্রন কিভাবে 

    পরমাণুর নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে ঘুরবে তা বর্ণনা করতে পারেনি।

৪। ইলেকট্রনের কৌণিক ভরবেগ সম্পর্কে কোনো ধারণা দেয়নি।

৫। রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেলে পরমাণুর নিউক্লিয়াস ও ইলেকট্রনকে সৌরজগতে সূর্য ও গ্রহের সঙ্গে তুলনা করা হয়েছে।  কিন্তু সৌরজগতের সূর্য ও গ্রহগুলো 

    সাধারণ চার্জনিরপেক্ষ। অন্যদিকে পরমাণুর নিউক্লিয়াস ও ইলেকট্রন চার্জযুক্ত। তাই চার্জহীন বস্তুর সঙ্গে চার্জযুক্ত বস্তুর তুলনা করা ঠিক হয়নি।

 

বোর পরমাণু মডেল

রাদারফোর্ডের পরমাণু মডেলের ত্রুটির দিকে লক্ষ রেখে ১৯১৩ খ্রিস্টাব্দে নিলস বোর কোয়ান্টামতত্ত্বের ওপর ভিত্তি করে একটি মডেল প্রদান করেন। এ মডেলকে বোর পরমাণু মডেল বলা হয়।

 

 Bohr atomic models

 

 

 

স্বীকার্যগুলো হলো—

১। শক্তিস্তর সম্পর্কিত ধারণা: পরমাণুর ইলেকট্রনগুলো নিউক্লিয়াসকে কেন্দ্র করে কতগুলো অনুমোদিত বৃত্তাকার কক্ষপথে ঘোরে।     এ অনুমোদিত বৃত্তাকার কক্ষপথগুলোকে প্রধান শক্তিস্তর বলে। এ শক্তিস্তরে ইলেকট্রনগুলো ঘূর্ণনের সময় কোনো শক্তি শোষণ বা বিকিরণ করে না। প্রধান শক্তিস্তরকে ‘n’ দ্বারা প্রকাশ করা হয়। n=1, 2, 3, 4...

২। কৌণিক ভরবেগ সম্পর্কিত ধারণা : একটি নির্দিষ্ট শক্তিস্তর ঘূর্ণমান ইলেকট্রনের কৌণিক ভরবেগ নির্দিষ্ট এবং তা h/2(pi) এর গুণিতক। সুতরাং, কৌণিক ভরবেগ, mvr =nh/2(pi)|

এখানে, m = ইলেকট্রনের ভর

v = গতিবেগ

r = শক্তিস্তরের ব্যাসার্ধ

n = প্রধান শক্তিস্তর

h = প্ল্যাংকের ধু্রবক (6.63×10-34 JS) 

৩। শক্তির বিকিরণ সম্পর্কিত ধারণা: বোর পরমাণুর মডেল অনুসারে ইলেকট্রন বিভিন্ন শক্তিস্তরে ঘূর্ণমান থাকার সময় কোনো শক্তি শোষণ বা বিকিরণ করে না। কিন্তু ইলেকট্রন এক শক্তিস্তর থেকে অন্য শক্তিস্তরে যাওয়ার সময় শক্তি শোষণ বা বিকিরণ করে। এ ক্ষেত্রে ইলেকট্রন যদি নিম্ন কক্ষপথ থেকে উচ্চ কক্ষপথে

 স্থানান্তরিত হয় তবে শক্তির শোষণ ঘটবে, আর যদি উচ্চ কক্ষপথ থেকে নিম্ন কক্ষপথে নেমে আসে, তখন শক্তির বিকিরণ ঘটবে।

 

বোর পরমাণু মডেলেরও কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে।

এ মডেলের সীমাবদ্ধতাগুলো হলো—

১। বোর পরমাণু মডেল যেসব পরমাণু বা আয়নে একটিমাত্র ইলেকট্রন আছে, তাদের বর্ণালি ব্যাখ্যা করতে পারলেও একাধিক ইলেকট্রনবিশিষ্ট পরমাণুর 

  বর্ণালি ব্যাখ্যা করতে পারে না।

২। এ মডেল অনুসারে ইলেকট্রন এক শক্তিস্তর থেকে অন্য শক্তিস্তরে যাওয়ার সময় বর্ণালিতে একটি করে রেখা তৈরি হওয়ার কথা, কিন্তু বাস্তবে উচ্চ

 শক্তিসম্পন্ন বর্ণালিবীক্ষণ যন্ত্রের সাহায্যে পরীক্ষা করলে দেখা যায়, প্রতিটি রেখা আবার একাধিক সূক্ষ্মরেখায় বিভক্ত হয়ে পড়ে। ব্যাখ্যা বোরের মডেল দিতে পারেনি।

৩। বোর পরমাণুর মডেলে বলা হয়েছে, ইলেকট্রনগুলো শুধু বৃত্তাকার কক্ষপথে ঘোরে । কিন্তু পরে প্রমাণিত হয়, ইলেকট্রন শুধু  বৃত্তাকার কক্ষপথ নয়, 

উপবৃত্তাকার কক্ষপথেও ঘোরে।

৪। এ মডেল আপেক্ষিকতার তত্ত্ব মেনে চলে না।

৫। এ মডেলের সাহায্যে জিম্যান ও স্টার্ক ফলাফল বর্ণনা করা যায় না।

 

YTD ref. link- https://www.youtube.com/watch?v=lYV_nVY2caQ

 

লেখক

মোঃআলামিন হোসেন

লেকচারার

ড্যাফোডিল পলিটেকইনস্টিটিউটনিক 

Comments

Sign in to comment