ลอร์ด เออร์เนสท์ รัทเทอร์ฟอร์ด
เกิดเมื่อ ค.ศ.1871
ผลงาน โครงสร้างอะตอม งานเกี่ยวกับสสารกัมมันตภาพรังสี
ถึงแก่กรรม ค.ศ.1913
รัทเทอร์ฟอร์ด เป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวนิวซีแลนด์เกี่ยวกับด้านการทดลองและได้ทดลองเกี่ยวกับโครงสร้างอะตอมโดยใช้การยิงอนุภาคแอลฟาผ่านไปยังแผ่นทองคำ ให้ไปกระทบกับฉากเรืองแสงด้านหลังและพบว่า แบบจำลองอะตอมของเขาขัดแย้งกับดอลตัน รัทเทอร์ฟอร์ดจึงเสนอแบบจำลองอะตอมใหม่ว่า อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสมีโปรตอนซึ่งมีขนาดเล็กแต่มีมวลมากรวมกันอยู่ตรงกลางนิวเคลียส ส่วนอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบและมีมวลน้อยมากวิ่งอยู่รอบๆนิวเคลียสเป็นบริเวณกว้าง นอกจากนี้เขายังศึกษาเกี่ยวกับสสารกัมมันตภาพรังสีต่างๆอีกด้วย
ผลงาน
แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด
ในปี พ.ศ. 2453 (ค.ศ. 1910) เซอร์ เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด (Sir Ernest Rutherford) ได้ศึกษาแบบจำลองอะตอมของทอมสัน และเกิดความสงสัยว่าอะตอมจะมีโครงสร้างตามแบบจำลองของทอมสันจริงหรือไม่ โดยตั้งสมมติฐานว่า
“ถ้าอะตอมมีโครงสร้างตามแบบจำลองของทอมสันจริง ดังนั้นเมื่อยิงอนุภาคแอลฟาซึ่งมีประจุไฟฟ้าเป็นบวกเข้าไปในอะตอม แอลฟาทุกอนุภาคจะทะลุผ่านเป็นเส้นตรงทั้งหมดเนื่องจากอะตอมมีความหนาแน่นสม่ำเสมอเหมือนกันหมดทั้งอะตอม”
เพื่อพิสูจน์สมมติฐานนี้ รัทเทอร์ฟอร์ดได้ทำการทดลองยิงอนุภาคแอลฟาไปยังแผ่นทองคำบาง ๆ โดยมีความหนาไม่เกิน 10–4 cm โดยมีฉากสารเรืองแสงรองรับ ปรากฏผลการทดลองดังนี้
1. อนุภาคส่วนมากเคลื่อนที่ทะลุผ่านแผ่นทองคำเป็นเส้นตรง
2. อนุภาคส่วนน้อยเบี่ยงเบนไปจากเส้นตรง
3. อนุภาคส่วนน้อยมากสะท้อนกลับมาด้านหน้าของแผ่นทองคำ
ถ้าแบบจำลองอะตอมของทอมสันถูกต้อง เมื่อยิงอนุภาคแอลฟาไปยังแผ่นทองคำบาง ๆ นี้ อนุภาคแอลฟาควรพุ่งทะลุผ่านเป็นเส้นตรงทั้งหมดหรือเบี่ยงเบนเพียงเล็กน้อย เพราะอนุภาคแอลฟามีประจุบวกจะเบี่ยงเบนเมื่อกระทบกับประจุบวกที่กระจายอยู่ในอะตอม แต่แบบจำลองอะตอมของทอมสันอธิบายผลการทดลองของรัทเทอร์ฟอร์ดไม่ได้ รัทเทอร์ฟอร์ดจึงเสนอแบบจำลองอะตอมขึ้นมาใหม่ดังนี้
“อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีโปรตอนรวมกันอยู่ตรงกลาง นิวเคลียสมีขนาดเล็กแต่มีมวลมาก และมีประจุบวก ส่วนอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบและมีมวลน้อยมากวิ่งอยู่รอบ ๆนิวเคลียส”
สรุปผลการทดลอง
- ส่วนใหญ่จะเดินทางเป็นเส้นตรง แสดงได้ว่าภายในอะตอมจะต้องมีที่ว่างมากมาย
- ส่วนน้อยจะมีการเบี่ยงเบนทิศทาง แสดงว่าภายในต้องมีอนุภาคที่เป็นบวกอยู่แต่มีขนาดเล็กนิดเดียว
- นาน ๆ ครั้งจะมีการสะท้อนกลับอย่างแรง แสดงว่าต้องมีอนุภาคที่มีมวลมากแต่มีขนาดเล็กรวมกันเป็นกลุ่มอยู่ภายในอะตอม
จากการทดลองซึ่งรัทเทอร์ฟอร์ดทำเพื่อยืนยันแบบจำลองอะตอมของทอมสันที่ว่า "โปรตอนและอิเล็กตรอนกระจายทั่วอะตอม" ซึ่งเขาตั้งสมมติฐานว่า ถ้าแบบจำลองอะตอมของทอมสัน ถูกต้อง อนุภาคแอลฟาควรจะมีการสะท้อนกลับในเปอร์เซ็นต์ที่สูงมาก แต่เมื่อเขาได้ทำการทดลอง และผลการทดลองออกมาขัดแย้งกับแบบจำลองอะตอมของทอมสัน เขาจึงได้สร้างแบบจำลองอะตอมใหม่
