रदरफोर्ड मॉडल की मुख्य कमियाँ
1. परमाणु स्थिरता का स्पष्टीकरण नहीं :
रदरफोर्ड के अनुसार, इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर घूमते रहते हैं। कक्षा में घूमते समय इलेक्ट्रॉन लगातार ऊर्जा उत्सर्जित करते हैं और अंततः नाभिक में गिर जाते। इससे परमाणु अस्थिर होता, जबकि वास्तविकता में परमाणु स्थिर होते हैं।
2. परमाणु स्पेक्ट्रा की व्याख्या में विफलता :
रदरफोर्ड मॉडल में इलेक्ट्रॉन किसी भी ऊर्जा वाले वृत्तीय मार्ग पर घूम सकते हैं। इससे सतत (continuous) स्पेक्ट्रम उत्पन्न होता, जबकि प्रयोग में परमाणु असतत (discrete) रेखाओं वाला स्पेक्ट्रम उत्सर्जित करते हैं।
3. क्वांटम यांत्रिकी का अभाव :
रदरफोर्ड मॉडल में इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा और कक्षाओं को क्वांटम सिद्धांत से नहीं जोड़ा गया। वास्तविक परमाणु व्यवहार को समझने के लिए यह आवश्यक था।
बोहर मॉडल द्वारा इन कमियों का समाधान
1. इलेक्ट्रॉन के लिए निश्चित कक्षाएं (Stationary Orbits) :
बोहर ने प्रस्ताव रखा कि इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर केवल कुछ निश्चित ऊर्जा वाली कक्षाओं में ही घूम सकते हैं।
2. ऊर्जा उत्सर्जन में कमी :
स्थायी कक्षाओं में घूमते समय इलेक्ट्रॉन कोई ऊर्जा नहीं उत्सर्जित करते, इसलिए परमाणु स्थिर रहता है।
3. असतत स्पेक्ट्रा की व्याख्या :
जब इलेक्ट्रॉन एक स्थायी कक्षा से दूसरी स्थायी कक्षा में जाता है, तो वह ऊर्जा का अवशोषण या उत्सर्जन करता है।
यही ऊर्जा अंतर असतत स्पेक्ट्रा की रेखाओं के रूप में दिखाई देता है, जो प्रयोगात्मक परिणामों से मेल खाता है।
रदरफोर्ड मॉडल की मुख्य कमियाँ
- परमाणु स्थिरता का स्पष्टीकरण नहीं: रदरफोर्ड के अनुसार इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर घूमते रहते हैं। कक्षा में घूमते समय इलेक्ट्रॉन लगातार ऊर्जा उत्सर्जित करते हैं और अंततः नाभिक में गिर जाते। इससे परमाणु अस्थिर होता, जबकि वास्तविकता में परमाणु स्थिर होते हैं।
- परमाणु स्पेक्ट्रा की व्याख्या में विफलता: रदरफोर्ड मॉडल में इलेक्ट्रॉन किसी भी ऊर्जा वाले वृत्तीय मार्ग पर घूम सकते हैं। इससे सतत (continuous) स्पेक्ट्रम उत्पन्न होता, जबकि प्रयोग में परमाणु असतत (discrete) रेखाओं वाला स्पेक्ट्रम उत्सर्जित करते हैं।
- क्वांटम यांत्रिकी का अभाव: रदरफोर्ड मॉडल में इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा और कक्षाओं को क्वांटम सिद्धांत से नहीं जोड़ा गया। वास्तविक परमाणु व्यवहार को समझने के लिए यह आवश्यक था।
बोहर मॉडल द्वारा समाधान
- इलेक्ट्रॉन के लिए निश्चित कक्षाएं (Stationary Orbits): बोहर ने प्रस्ताव रखा कि इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर केवल कुछ निश्चित ऊर्जा वाली कक्षाओं में ही घूम सकते हैं।
- ऊर्जा उत्सर्जन में कमी: स्थायी कक्षाओं में घूमते समय इलेक्ट्रॉन कोई ऊर्जा नहीं उत्सर्जित करते, इसलिए परमाणु स्थिर रहता है।
- असतत स्पेक्ट्रा की व्याख्या: जब इलेक्ट्रॉन एक स्थायी कक्षा से दूसरी स्थायी कक्षा में जाता है, तो वह ऊर्जा का अवशोषण या उत्सर्जन करता है। यही ऊर्जा अंतर असतत स्पेक्ट्रा की रेखाओं के रूप में दिखाई देता है, जो प्रयोगात्मक परिणामों से मेल खाता है।
रदरफोर्ड बनाम बोहर मॉडल तुलना तालिका
| विशेषता | रदरफोर्ड मॉडल | बोहर मॉडल |
|---|---|---|
| परमाणु स्थिरता | इलेक्ट्रॉन लगातार ऊर्जा उत्सर्जित करता और नाभिक में गिर जाता → अस्थिर | इलेक्ट्रॉन स्थायी कक्षाओं में घूमते हैं → परमाणु स्थिर |
| इलेक्ट्रॉन कक्षाएं | किसी भी ऊर्जा वाली कक्षा में घूम सकते हैं | केवल कुछ निश्चित ऊर्जा वाली कक्षाओं में घूम सकते हैं (Stationary Orbits) |
| ऊर्जा उत्सर्जन/अवशोषण | निरंतर ऊर्जा उत्सर्जन → सतत स्पेक्ट्रम | केवल कक्षा परिवर्तन पर ऊर्जा का अवशोषण/उत्सर्जन → असतत स्पेक्ट्रा |
| क्वांटम सिद्धांत | शामिल नहीं | शामिल, वास्तविक परमाणु व्यवहार को समझाता है |
| परमाणु स्पेक्ट्रा | सतत (Continuous) | असतत (Discrete), प्रयोग के अनुसार |