سبق: جوہر کے اندر کیا ہے؟

🔹 اہم اصطلاحات

1. جوہر (Atom)
2. الیکٹران (Electron)
3. مثبت بار (Positive Charge)
4. منفی بار (Negative Charge)
5. جوہری نمونہ (Atomic Model)
6. تھامسن کا جوہری نمونہ (J.J. Thomson Model)
7. روتھرفورڈ کا جوہری نمونہ (Rutherford Nuclear Model)
8. بوہر کا جوہری نمونہ (Bohr Atomic Model)
9. مرکزہ / نیوکلیئس (Nucleus)
10. الفا ذرات (Alpha Particles)
11. الفا ذرات کا بکھراؤ (Alpha Particle Scattering)
12. کیتھوڈ شعاعیں (Cathode Rays)
13. برقی تحلیل (Electrolysis)
14. برقی طور پر غیر جانب دار (Electrically Neutral)
15. مستحکم مدار (Stable Orbit)
16. مستقر مدار (Stationary Orbit)
17. کوانٹم نظریہ (Quantum Theory)
18. توانائی کی کوانٹائزیشن
19. طیفی خطوط (Spectral Lines)
20. پلانک مستقل (Planck’s Constant)

📖 اہم تعریفیں

1. جوہر

کسی عنصر کی بنیادی اکائی کو جوہر کہتے ہیں۔ جوہر برقی نوعیت رکھتا ہے اور اس میں مثبت اور منفی بار موجود ہوتے ہیں۔ جوہر مجموعی طور پر برقی طور پر غیر جانب دار ہوتا ہے۔

2. الیکٹران

الیکٹران جوہر کا منفی بار رکھنے والا بنیادی ذرہ ہے۔ جے۔جے۔ تھامسن نے discharge tube تجربے کے ذریعے الیکٹران کے بار اور کمیت کے تناسب (e/m) کا مطالعہ کیا۔

3. جوہری نمونہ

جوہر کے اندر مثبت بار، منفی بار اور ان کی ترتیب کو سمجھانے کے لیے پیش کیے گئے نظری تصور کو جوہری نمونہ کہتے ہیں۔

 تین اہم جوہری نمونوں کا مطالعہ کیا گیا ہے:

• جے۔جے۔ تھامسن کا نمونہ
• روتھرفورڈ کا جوہری نمونہ
• بوہر کا جوہری نمونہ

⭐ تھامسن کا جوہری نمونہ

تھامسن نے فرض کیا کہ:

• جوہر میں مثبت بار پورے کرۂ میں تقریباً یکساں طور پر تقسیم ہے۔
• الیکٹران اس مثبت بار والے کرۂ کے اندر موجود ہیں۔
• مثبت اور منفی بار کی مقدار برابر ہونے کی وجہ سے جوہر مجموعی طور پر غیر جانب دار ہے۔
• الیکٹران مثبت بار کی طرف کشش کی وجہ سے جوہر کے اندر موجود رہتے ہیں۔

تھامسن کا نمونہ الفا ذرات کے بکھراؤ کے تجربے کے نتائج کی وضاحت نہیں کر سکا، اس لیے اسے ردرفورڈ کے تجربے نے رد کر دیا۔

⭐ روتھرفورڈ کا جوہری نمونہ

روتھرفورڈ اور اس کے ساتھیوں نے باریک دھاتی ورق پر الفا ذرات کے بکھراؤ کا تجربہ کیا۔

اس تجربے سے معلوم ہوا کہ:

• جوہر کا بیشتر حصہ خالی جگہ ہے۔
• جوہر کے مرکز میں بہت چھوٹا، کثیف اور مثبت بار رکھنے والا حصہ موجود ہے۔
• اس مرکزی حصے کو مرکزہ (Nucleus) کہا گیا۔
• الیکٹران مرکزے کے باہر موجود ہوتے ہیں۔

مرکزہ

جوہر کے مرکز میں موجود نہایت چھوٹے خطے کو، جس میں مثبت بار مرکوز ہوتا ہے، مرکزہ کہتے ہیں۔

⭐ الفا ذرات کے بکھراؤ کا تجربہ

روتھرفورڈ کے تجربے میں الفا ذرات کو ایک باریک دھاتی ورق پر ڈالا گیا۔

اہم مشاہدات:

• زیادہ تر الفا ذرات تقریباً سیدھے گزر گئے۔
• کچھ ذرات معمولی زاویے سے منحرف ہوئے۔
• بہت کم ذرات بڑے زاویے سے منحرف ہوئے۔
• اس سے معلوم ہوا کہ جوہر کا زیادہ تر حصہ خالی ہے۔
• مثبت بار بہت چھوٹے مرکزی حصے یعنی مرکزے میں مرکوز ہے۔

⭐ روتھرفورڈ کے نمونے کی خامیاں

روتھرفورڈ کا نمونہ جوہر کے استحکام کی مکمل وضاحت نہیں کر سکا۔

اس نمونے کے مطابق گردش کرتا ہوا الیکٹران توانائی خارج کرے گا، جس سے وہ بتدریج توانائی کھو کر مرکزے کی طرف آ سکتا ہے۔ اس طرح جوہر کے مستحکم رہنے کی وضاحت مشکل ہو جاتی ہے۔

⭐ بوہر کا جوہری نمونہ

بوہر نے روتھرفورڈ کے جوہری نمونے میں پلانک کے کوانٹم نظریے کو شامل کیا۔

بوہر کے مطابق:

• الیکٹران ہر ممکنہ مدار میں حرکت نہیں کرتے۔
• الیکٹران صرف مخصوص مقررہ دائروی مداروں میں رہ سکتے ہیں۔
• ان مداروں کو مستقر یا مستحکم مدار کہا جاتا ہے۔
• الیکٹران مخصوص مدار میں رہتے ہوئے مسلسل توانائی خارج نہیں کرتے۔
• ایک مدار سے دوسرے مدار میں منتقلی کے وقت توانائی جذب یا خارج ہوتی ہے۔

⭐ کوانٹم نظریہ

کوانٹم نظریے کے مطابق توانائی کا اخراج یا تبادلہ مسلسل انداز میں نہیں بلکہ مخصوص مقداری اکائیوں (Quanta) کی صورت میں ہوتا ہے۔

توانائی کی مقدار:

\{E=h\nu}

جہاں:

• (E) = توانائی
• (h) = پلانک مستقل
• (\nu) = تعدد

⭐ الیکٹران کی مدار کی تبدیلی

جب الیکٹران ایک مقررہ مدار سے دوسرے مدار میں منتقل ہوتا ہے تو توانائی خارج یا جذب ہوتی ہے۔

{E₂-E₁=h\nu

 مواد کے مطابق خارج ہونے والی تابکاری کی توانائی دونوں مداروں کی توانائیوں کے فرق کے برابر ہوتی ہے۔

⭐ طیفی خطوط

الیکٹران کے مختلف مقررہ مداروں کے درمیان منتقلی کے دوران توانائی کے اخراج یا جذب سے مخصوص طیفی خطوط حاصل ہوتے ہیں۔

بوہر کا نمونہ ہائیڈروجن ایٹم کی طیفی خطوط کی وضاحت کرنے میں کامیاب رہا۔

⭐ اہم نکات

• مادے کی برقی نوعیت کو سمجھنے میں فارادے اور جے۔جے۔ تھامسن کے کام نے اہم کردار ادا کیا۔
• تھامسن نے الیکٹران کے وجود اور اس کے (e/m) تناسب کا تجرباتی مطالعہ کیا۔
• جوہر مجموعی طور پر برقی طور پر غیر جانب دار ہوتا ہے۔
• جوہر میں مثبت اور منفی بار موجود ہوتے ہیں۔
• تھامسن نے مثبت بار کو ایک کرۂ میں یکساں طور پر تقسیم تصور کیا۔
• روتھرفورڈ کے تجربے نے ثابت کیا کہ جوہر کا بیشتر حصہ خالی جگہ ہے۔
• جوہر کا مثبت بار ایک بہت چھوٹے مرکزی حصے یعنی مرکزے میں مرکوز ہے۔
• الیکٹران مرکزے کے باہر موجود ہوتے ہیں۔
• روتھرفورڈ کا نمونہ جوہر کے استحکام کی مکمل وضاحت نہیں کر سکا۔
• بوہر نے مقررہ مستقر مداروں کا تصور پیش کیا۔
• الیکٹران مخصوص مداروں میں توانائی خارج کیے بغیر رہ سکتے ہیں۔
• مدار کی تبدیلی پر توانائی خارج یا جذب ہوتی ہے۔
• بوہر کا نمونہ ہائیڈروجن ایٹم کی ساخت اور طیفی خطوط کی وضاحت میں کامیاب رہا۔
• بوہر کا نمونہ کثیر الیکٹرونی نظاموں کی مکمل وضاحت نہیں کر سکا۔

📌 امتحان کے لیے بہت اہم

تھامسن → الیکٹران کی دریافت اور مثبت بار والا نمونہ

روتھرفورڈ → مرکزے کی دریافت اور الفا ذرات کا بکھراؤ

بوہر → مقررہ / مستقر مدار اور کوانٹم نظریہ

تینوں نمونوں کو ایک نظر میں:

📝 انتہائی مختصر خلاصہ

جوہر کے اندر کیا ہے؟ سبق میں جوہر کی ساخت کو سمجھنے کے لیے مختلف جوہری نمونوں کی ترقی کا مطالعہ کیا گیا ہے۔ فارادے کے برقی تحلیل کے مشاہدات اور جے۔جے۔ تھامسن کے discharge tube تجربے سے مادے کی برقی نوعیت اور الیکٹران کے بارے میں معلومات حاصل ہوئیں۔

تھامسن نے جوہر میں مثبت بار کو یکساں طور پر تقسیم اور الیکٹران کو اس کے اندر موجود تصور کیا۔ ردرفورڈ کے الفا ذرات کے بکھراؤ کے تجربے سے معلوم ہوا کہ جوہر کا بیشتر حصہ خالی ہے اور اس کے مرکز میں ایک بہت چھوٹا مثبت بار والا مرکزہ موجود ہے۔

ردرفورڈ کے نمونے کی خامیوں کو دور کرنے کے لیے بوہر نے کوانٹم نظریے کی بنیاد پر مخصوص مستقر مداروں کا تصور پیش کیا۔ الیکٹران ایک مدار سے دوسرے مدار میں منتقل ہوتے وقت توانائی جذب یا خارج کرتے ہیں، جس سے طیفی خطوط کی وضاحت ہوتی ہے۔

یاد رکھنے کا آسان سلسلہ:

فیراڈے → الیکٹران → تھامسن → الفا بکھراؤ → روتھرفورڈ → مرکزہ → بوہر → مستقر مدار → کوانٹم → طیفی خطوط