રધરફોર્ડના પરમાણુ મોડેલ મુજબ,પરમાણુની અંદરના ઇલેક્ટ્રોન કેવા હોય છે?

$\frac{1}{2}mv^2$ ઉર્જા ધરાવતું આલ્ફા ન્યુક્લિયસ $Ze$ વીજભાર ધરાવતા ભારે ન્યુક્લિયર લક્ષ્ય પર પ્રહાર કરે છે. તો આલ્ફા ન્યુક્લિયસ માટે નજીકના અભિગમનું અંતર કોના પ્રમાણસર હશે?

$m$ દળ અને $+e$ વિદ્યુતભાર ધરાવતો એક મૂળભૂત કણ $+Ze$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા વધુ દળદાર કણ તરફ પ્રક્ષેપિત કરવામાં આવે છે,જ્યાં $Z > 0$ છે. આપાત કણ માટે સૌથી નજીકનું અંતર (distance of closest approach) ........ છે.

દરેક વિધાનના અંતે આપેલા સંકેતોમાંથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો:
$(a)$ થોમસનના મોડેલમાં પરમાણુનું કદ રધરફોર્ડના મોડેલમાં પરમાણુના કદ કરતાં .......... છે. (ઘણું મોટું/કોઈ તફાવત નથી/ઘણું નાનું)
$(b)$ .......... ની ધરા-સ્થિતિમાં ઇલેક્ટ્રોન સ્થાયી સંતુલનમાં હોય છે,જ્યારે .......... માં ઇલેક્ટ્રોન હંમેશા ચોખ્ખું (net) બળ અનુભવે છે. (થોમસનનું મોડેલ/રધરફોર્ડનું મોડેલ)
$(c)$ .......... પર આધારિત શાસ્ત્રીય પરમાણુનું પતન નિશ્ચિત છે. (થોમસનનું મોડેલ/રધરફોર્ડનું મોડેલ)
$(d)$ પરમાણુમાં .......... માં લગભગ સતત દળ વિતરણ હોય છે પરંતુ .......... માં અત્યંત અસમાન દળ વિતરણ હોય છે. (થોમસનનું મોડેલ/રધરફોર્ડનું મોડેલ)
$(e)$ પરમાણુનો ધન વીજભારિત ભાગ .......... માં મોટાભાગનું દળ ધરાવે છે. (રધરફોર્ડનું મોડેલ/બંને મોડેલ)

રધરફોર્ડના પરમાણુના ન્યુક્લિયર મોડેલમાં,ન્યુક્લિયસ (ત્રિજ્યા આશરે $10^{-15} \; m$) એ સૂર્ય જેવું છે,જેની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોન કક્ષામાં (ત્રિજ્યા $\approx 10^{-10} \; m$) ફરે છે,જેમ પૃથ્વી સૂર્યની આસપાસ ફરે છે. જો સૌરમંડળના પરિમાણો પરમાણુના પરિમાણો જેવા જ પ્રમાણમાં હોત,તો શું પૃથ્વી વાસ્તવિકતા કરતા સૂર્યની નજીક હોત કે દૂર? પૃથ્વીની કક્ષાની ત્રિજ્યા આશરે $1.5 \times 10^{11} \; m$ છે. સૂર્યની ત્રિજ્યા $7 \times 10^{8} \; m$ લેવામાં આવે છે.

જ્યારે $m$ દળ ધરાવતો $\alpha$-કણ $v$ વેગથી ગતિ કરીને $Ze$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા ભારે ન્યુક્લિયસ પર અથડાય છે,ત્યારે ન્યુક્લિયસથી તેના સૌથી નજીકના અંતરનો આધાર $m$ પર કેવી રીતે રહેલો છે?