मुख्य अंतर - बोहर बनाम रदरफोर्ड मॉडल
परमाणुओं की अवधारणा और उनकी संरचना को पहली बार जॉन डॉल्टन ने 1808 में पेश किया था। उन्होंने परमाणुओं को एक संरचना के बिना अदृश्य कणों के रूप में मानते हुए रासायनिक संयोजन के नियमों की व्याख्या की। फिर 1911 में, न्यूजीलैंड के भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने प्रस्तावित किया कि परमाणुओं में दो घटक होते हैं: परमाणु के केंद्र में एक धनात्मक आवेशित नाभिक और परमाणु के बाह्य भाग में ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन। मैक्सवेल द्वारा प्रस्तुत इलेक्ट्रोमैग्नेटिक थ्योरी जैसे कुछ सिद्धांतों को रदरफोर्ड के मॉडल के साथ नहीं समझाया जा सकता है। रदरफोर्ड के मॉडल में ऐसी सीमाओं के कारण, डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोहर ने 1913 में विकिरणों के क्वांटम सिद्धांत पर आधारित एक नए मॉडल का प्रस्ताव रखा।बोहर के मॉडल को काफी हद तक स्वीकार किया गया था और उन्हें उनके काम के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। हालांकि इसे काफी हद तक स्वीकार कर लिया गया था, फिर भी इसमें कुछ कमियां और सीमाएं हैं। बोहर मॉडल और रदरफोर्ड मॉडल के बीच मुख्य अंतर यह है कि रदरफोर्ड मॉडल में, इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर किसी भी कक्षा में घूम सकते हैं, जबकि बोहर मॉडल में, इलेक्ट्रॉन एक निश्चित शेल में घूम सकते हैं।
बोहर मॉडल क्या है?
बोह्र का मॉडल नील्स बोहर ने 1922 में परमाणु की संरचना को समझाने के लिए प्रस्तावित किया था। इस मॉडल में, बोहर ने उल्लेख किया कि अधिकांश परमाणु द्रव्यमान केंद्रीय नाभिक में होता है जिसमें प्रोटॉन होते हैं और इलेक्ट्रॉन निश्चित ऊर्जा स्तरों में व्यवस्थित होते हैं और नाभिक के चारों ओर घूमते हैं। मॉडल ने इलेक्ट्रॉनिक विन्यास का भी प्रस्ताव रखा, जो K, L, M, N, आदि के रूप में नामित वृत्ताकार कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था की व्याख्या करता है। पूर्ण इलेक्ट्रॉन विन्यास वाले परमाणु सक्रिय नहीं होते हैं। इलेक्ट्रॉन विन्यास परमाणु की प्रतिक्रियाशीलता निर्धारित करता है।
चित्र 01: बोहर मॉडल
बोह्र का मॉडल हाइड्रोजन परमाणु के स्पेक्ट्रम की व्याख्या करने में सक्षम है, लेकिन यह बहुइलेक्ट्रॉन परमाणुओं की प्रतिक्रियाशीलता को पूरी तरह से नहीं समझा सकता है। इसके अलावा, यह Zeeman Effect की व्याख्या नहीं करता है, जहां प्रत्येक वर्णक्रमीय रेखा बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में अधिक रेखाओं में विभाजित हो जाती है। इस मॉडल में, एक इलेक्ट्रॉन को केवल एक कण माना जाता है। हालांकि, एक फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी, डी ब्रोगली ने पाया कि इलेक्ट्रॉनों में तरंग और कण दोनों गुण होते हैं। बाद में, एक भौतिक विज्ञानी ने हाइजेनबर्ग के अनिश्चितता सिद्धांत नामक एक और सिद्धांत को सामने रखा, जो इलेक्ट्रॉनों जैसे छोटे गतिमान कणों की सटीक स्थिति और गति के एक साथ निर्धारण की असंभवता की व्याख्या करता है। इस आविष्कार के साथ, बोहर के मॉडल को एक गंभीर झटका लगा।
रदरफोर्ड मॉडल क्या है?
1911 में, अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने रदरफोर्ड के मॉडल का प्रस्ताव रखा। इसमें कहा गया है कि परमाणु (आयतन) में मुख्य रूप से स्थान होता है और परमाणु का द्रव्यमान नाभिक में केंद्रित होता है, जो परमाणु का मूल है। नाभिक धनात्मक रूप से आवेशित होता है और इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर परिक्रमा करता है। कक्षाओं का कोई निश्चित मार्ग नहीं होता है। इसके अलावा, चूंकि परमाणु तटस्थ होते हैं, इसलिए उनके पास समान धनात्मक (नाभिक में) और ऋणात्मक आवेश (इलेक्ट्रॉन) होते हैं।
चित्र 02: रदरफोर्ड एटम
रदरफोर्ड का मॉडल विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत, परमाणु की स्थिरता और हाइड्रोजन स्पेक्ट्रम में निश्चित रेखाओं के अस्तित्व की व्याख्या करने में विफल रहा।
बोहर और रदरफोर्ड मॉडल में क्या अंतर है?
बोहर बनाम रदरफोर्ड मॉडल |
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बोहर मॉडल 1922 में नील्स बोहर द्वारा प्रस्तावित किया गया था। | रदरफोर्ड मॉडल 1911 में अर्नेस्ट रदरफोर्ड द्वारा प्रस्तावित किया गया था। |
सिद्धांत | |
अधिकांश परमाणु द्रव्यमान केंद्रीय नाभिक में होता है, जिसमें प्रोटॉन होते हैं, और इलेक्ट्रॉनों को निश्चित ऊर्जा स्तरों या कोशों में व्यवस्थित किया जाता है। | अधिकांश परमाणु में खाली जगह होती है। परमाणु के केंद्र में एक धनावेशित नाभिक होता है और इसके ऋणावेशित इलेक्ट्रॉन नाभिक के आसपास के स्थान में मौजूद होते हैं। |
इलेक्ट्रॉनों के विकिरण का उत्सर्जन | |
इलेक्ट्रॉन केवल निश्चित आवृत्तियों की तरंगें उत्सर्जित करते हैं। | इलेक्ट्रॉन सभी आवृत्तियों की तरंगों का उत्सर्जन करते हैं। |
इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन स्पेक्ट्रम | |
इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन स्पेक्ट्रम एक लाइन स्पेक्ट्रम है। | इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन स्पेक्ट्रम एक सतत स्पेक्ट्रम है। |
सारांश – बोहर बनाम रदरफोर्ड मॉडल
बोहर और रदरफोर्ड दोनों मॉडल ग्रहीय मॉडल हैं जो एक निश्चित सीमा तक परमाणु संरचना की व्याख्या करते हैं। इन मॉडलों की सीमाएं हैं और ये भौतिकी के कुछ आधुनिक सिद्धांतों की व्याख्या नहीं करते हैं। हालांकि, ये मॉडल आधुनिक उन्नत मॉडलों में बहुत योगदान देते हैं जो परमाणु संरचना की व्याख्या करते हैं। बोहर मॉडल बताता है कि अधिकांश परमाणु द्रव्यमान केंद्रीय नाभिक में होता है, जिसमें प्रोटॉन होते हैं और, इलेक्ट्रॉनों को निश्चित ऊर्जा स्तरों या गोले में व्यवस्थित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉन लाइन स्पेक्ट्रम होता है। रदरफोर्ड के मॉडल में कहा गया है कि अधिकांश परमाणु में एक खाली स्थान होता है और परमाणु के केंद्र में एक धनात्मक आवेशित नाभिक होता है जो ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉनों से घिरा होता है, जिसके परिणामस्वरूप निरंतर इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रम होता है।बोहर और रदरफोर्ड मॉडल में यही अंतर है।
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