<< Go Back

            1. เพื่อให้นักเรียนสามารถค้นหาข้อมูลเกี่ยวกับประวัติของนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษา เรื่องเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมได้
            2. เพื่อให้นักเรียนสามารถอธิบายผลงานของนักวิทยาศาสตร์ที่เลือกศึกษา
            3. สร้างแบบจำลองอะตอมของธาตุฮีเลียมตามแนวคิดของผู้เรียน

            ให้นักเรียนแบ่งกลุ่มและค้นคว้าเอกสารเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลงานการศึกษาวิจัยของนักวิทยาศาสตร์แต่ละท่าน ที่ค้นพบอนุภาคมูลฐานแต่ละชนิดและแบบจำลองอะตอม ต่าง ๆ เช่น ดอลตัน , เจ เจ ทอมสัน , รัทเทอร์ฟอร์ด , นีลส์โบว์ ฯลฯ

            ตั้งแต่สมัยกรีกโบราณ นักปราชญ์ชาวกรีกได้ให้ชื่ออนุภาคที่เล็กที่สุดของสารที่ไม่สามารถแบ่งแยกลงไปได้อีกว่า "อะตอม" เนื่องจากอะตอมมีขนาดเล็กมากจึงไม่สามารถมองเห็นได้ ในการศึกษาอะตอม จอห์น ดอลตัน ได้ใช้ทรงกลมเป็นแบบจำลองแทนอะตอม เพื่ออธิบายสมบัติต่างๆของสาร
จอห์น ดอลตัน ได้เสนอทฤษฎีอะตอม สรุปได้ว่า
            1. ธาตุ ประกอบด้วยอะตอม ซึ่งแบ่งแยกไม่ได้ ธาตุชนิดหนึ่งย่อมประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียวกันทั้งหมด
            2. อะตอมของธาตุต่างชนิดจะมีน้ำหนัก และ สมบัติทางกายภาพและเคมีต่างกัน
            3. เมื่ออะตอมของธาตุต่างชนิดรวมกันด้วยอัตราส่วนจำนวนเต็มที่ลงตัวน้อยๆได้ จะเกิดเป็นสารประกอบ
            4. อะตอมไม่สามารถเกิดขึ้นใหม่ หรือทำให้สูญหายไปได้ เมื่อสารประกอบสลายตัวจะได้อะตอมกลับคืนมา

- เจ เจ ทอมสัน ทำการทดลองเกี่ยวกับการนำไฟฟ้าของก๊าซในหลอดรังสีแคโทด พบว่าไม่ว่าจะใช้ก๊าซใดบรรจุในหลอดหรือใช้โลหะใดเป็นแคโทด จะได้รังสีที่ประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุลบ พุ่งมาที่ฉากเรืองแสงเหมือนเดิม เมื่อคำนวณหาอัตราส่วนของประจุต่อมวล (e/m) ของอนุภาค จะได้ค่าคงที่ทุกครั้งเท่ากับ 1.76 x 108 คูลอมบ์ต่อกรัม สรุปว่า อะตอมทุกชนิดมีอนุภาคที่มีประจุลบเป็นองค์ประกอบ เรียกว่า อิเล็กตรอน

- รัทเทอร์ฟอร์ด, ไกเกอร์ และ มาร์สเดน ยิงอนุภาคแอลฟาไปยังแผ่นทองคำบาง ๆ พบว่า อนุภาคส่วนใหญ่จะวิ่งเป็นเส้นตรงผ่านแผ่นทองคำ นาน ๆ ครั้งจะเบนไปจากแนวเส้นตรง และน้อยครั้งมากที่อนุภาคจะสะท้อนกลับมากระทบฉากบริเวณหน้าแผ่นทองคำเนื่องจากตรงกลางของอะตอมมีนิวเคลียส จึงสรุปได้ว่าอะตอมประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุบวกอัดกันแน่นอยู่ตรงกลางของอะตอมเรียกว่า นิวเคลียส รอบๆนิวเคลียสจะเป็นที่ว่างที่มีอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบ เคลื่อนที่อยู่ เรียกอนุภาคที่มีประจุบวกในนิวเคลียสว่า โปรตอน และเสนอแนะว่า ในนิวเคลียสนอกจากจะมีโปรตอนแล้ว ยังมีอนุภาคที่เป็นกลางทางประจุไฟฟ้า ซึ่งเรียกว่า นิวตรอนอยู่ด้วย นิวเคลียสมีขนาดเล็กมาเมื่อเทียบกับขนาดอะตอม

สรุปผลการทดลอง

            โปรตอนและนิวตรอนที่อยู่ในนิวเคลียสรวมเรียกว่า นิวคลีออน (nucleon) อนุภาคเหล่านี้ยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงนิวเคลียร์ ส่วนการที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่รอบๆนิวเคลียสอยู่ได้ไม่หลุดออกไปจากวงโคจร หรือไม่ถูกดูดเข้าสู่นิวเคลียส เพราะมีแรงกระทำระหว่างประจุบวกของโปรตอน กับ ประจุลบของอิเล็กตรอน ซึ่งสมดุลกับแรงที่เกิดจากการโคจรของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียส
             นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองและคำนวณหามวลของอนุภาคต่างๆ ที่เป็นองค์ประกอบของอะตอม ได้ข้อมูลดังตาราง

สมบัติบางประการของอนุภาคมูลฐานของอะตอม

อนุภาค

สัญลักษณ์

มวล  (กรัม)

ประจุ

มวลสัมพัทธ์

อิเล็กตรอน
โปรตอน
นิวตรอน

e-
p+
n

9.109 x 10-28
1.672 x 10-24
1.674 x 10-24

-1
+1
0

5.45 x 10-4
1
1

            เมื่อเปรียบเทียบมวลของนิวเคลียสกับมวลของอะตอม จะเห็นว่ามีค่าเกือบเท่ากัน จึงกล่าวได้ว่า มวลของอะตอมก็คือ มวลของนิวเคลียสนั่นเอง


<< Go Back