เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด

เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด

ประวัติ

เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด เป็นบุตรชายของ เจมส์ รัทเทอร์ฟอร์ด ชาวนาผู้ซึ่งอพยพมาจากเมืองเพิร์ธ ประเทศสก็อตแลนด์ กับ มาร์ธา (นามสกุลเดิม ธอมป์สัน) ซึ่งดั้งเดิมอาศัยอยู่ที่เมือง ฮอร์นเชิช เมืองเล็กๆ ในแถบตะวันออกของประเทศอังกฤษ บิดามารดาของเขาย้ายมายังประเทศนิวซีแลนด์ เออร์เนสต์ เกิดในเมืองสปริงโกรฟ (ปัจจุบันคือ เมืองไบรท์วอเตอร์) ใกล้กับเมืองเนลสัน ประเทศนิวซีแลนด์ เขาศึกษาในเนลสันคอลเลจ และได้รับทุนการศึกษาเพื่อเรียนในแคนเตอร์บิวรีคอลเลจ (ปัจจุบันคือมหาวิทยาลัยแห่งแคนเทอเบอรี่ ) ในปี 1895 หลังจากจบการศึกษาด้าน BA, MA และ BSc และใช้เวลา 2 ปีในการทำวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีไฟฟ้า รัทเทอร์ฟอร์ดเดินทางไปยังประเทศอังกฤษเพื่อศึกษาต่อที่ ศูนย์วิจัยคาเวนดิช มหาวิทยาลัยแคมบริดจ์ (1895 - 1898) เขาได้รับการบันทึกไว้ในฐานะผู้ค้นพบระยะของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในระหว่างการทดลองด้านกัมมันตภาพรังสี เขาเป็นผู้สร้างนิยามของรังสีแอลฟา และบีตา ซึ่งเป็นคำที่ใช้เรียกรังสี 2 ชนิดที่ปล่อยออกมาจากทอเรียมและยูเรเนียม เขาค้นพบมันระหว่างการตรวจสอบอะตอม อย่างไรก็ตาม เขาไม่ยอมรับว่าเป็นผู้ค้นพบรังสีแกมมา ซึ่งถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส P.V. Villard ไม่นานหลังรัทเทอร์ฟอร์ดรายงานการค้นพบของเขาเกี่ยวกับการแพร่กระจายของก๊าซกัมมันตภาพรังสี ในปี 1898 รัทเทอร์ฟอร์ดได้เป็นหัวหน้าด้านฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยแมคกิลล์ ในมอนทรีออล ประเทศแคนาดา ที่ซึ่งเขาสร้างผลงานจนได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี ในปี 1908

การค้นพบ

รัทเทอร์ฟอร์ด ได้ทำการทดลองยิงอนุภาคแอลฟา ( นิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม ) ไปที่แผ่นโลหะบาง ในปี พ.ศ.2449 และพบว่าอนุภาคนี้ สามารถวิ่งผ่านได้เป็นจำนวนมาก แต่จะมีเพียงส่วนน้อยที่เป็นอนุภาคที่กระเจิง ( การที่อนุภาคเบนจากแนวการเคลื่อนที่จากที่เดิมไปยังทิศทางต่างๆกัน ) ไปจากแนวเดิมหรือสะท้อนกลับทางเดิมจากการทดลองนี้ รัทเธอร์ฟอร์ดจึงได้เสนอแบบจำลองอะตอมว่า " อะตอมมี ลักษณะโปร่ง ประกอบด้วยประจุไฟฟ้าบวกที่รวมกันอยู่ที่ศูนย์กลางเรียกว่า นิวเคลียส ซึ่งถือว่าเป็นที่รวมของมวลเกือบทั้งหมดของอะตอม โดยมีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่รอบๆนิวเคลียสด้วยระยะห่างจากนิวเคลียสมาก เมื่อเทียบกับขนาดของนิวเคลียส และระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนเป็นที่ว่างเปล่า"แต่แบบจำลองนี้ยังมีข้อกังขาที่ยังไม่สามารถหาคำตอบได้คือ
1.อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่โดยมีความเร่งจะแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา ทำให้พลังงานจลน์ลดลง ทำไมอิเล็กตรอนวิ่งวนรอบนิวเคลียสตามแบบจำลองของรัทเธอร์ฟอร์ด จึงไม่สูญเสียพลังงาน และไปรวมอยู่ที่นิวเคลียส 2. อะตอมที่มีอิเล็กตรอนมากกว่าหนึ่งตัว เมื่อวิ่งวนรอบนิวเคลียสจะจัดการเรียงตัวอย่างไร 3. ประจุบวกที่รวมกันอยู่ในนิวเคลียส จะอยู่กันได้อย่างไร ทั้งๆที่เกิดแรงผลัก