જેમ પૃથ્વી સૂર્યની આસપાસ કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે તેમ પરમાણુ અંગેના રધરફર્ડના ન્યુક્લિયર મૉડેલમાં ન્યુક્લિયસ (ત્રિજ્યા લગભગ $10^{-15}\, m$ ) સૂર્યના જેવો છે જેની આસપાસ ઈલેક્ટ્રૉન કક્ષામાં (ત્રિજ્યા $10 ^{-10}\,m)$ ભ્રમણ કરે છે. જો સૂર્યમંડળના પરિમાણના પ્રમાણ પરમાણુના જેવા હોય તો પૃથ્વી સૂર્યથી અત્યારે છે તે કરતાં વધારે નજીક કે દૂર હોત ? પૃથ્વીની કક્ષાની ત્રિજ્યા $1.5 \times 10^{11}\,m$ છે. સૂર્યની ત્રિજ્યા $7\times 10^8\, m$ લેવાય છે.

$m$ દ્રવ્યમાન તથા $v $ વેગથી ગતિ કરતા $\alpha $ કણને $Ze$ જેટલા વિદ્યુતભારવાળા કોઇ ભારે ન્યુકિલયસ પર આપાત કરવામાં આવે છે, તો તેના ન્યુકિલયસના કેન્દ્રથી લઘુતમ અંતર દળ $m$ પર કેવી રીતે આધાર રાખે છે?

${90^o}$ ના ખૂણે પ્રકીર્ણન પામતા કણો $56$ હોય, તો ${60^o}$ ના ખૂણે કેટલા કણો પ્રકીર્ણન પામે?

નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો જે તમને થોમસન મોડેલ અને રધરફર્ડ મૉડેલ વચ્ચેનો તફાવત સમજવામાં સારી મદદ કરશે.

$(a)$ પાતળા સુવર્ણ વરખ વડે થતા $\alpha -$ કણોના વિચલન (આવર્તન)ના સરેરાશ કોણ અંગે થોમસન મૉડેલનું પૂર્વાનુમાન રધરફર્ડ મૉડેલના પૂર્વાનુમાન કરતાં, ઘણું ઓછું, લગભગ તેટલું જ કે ઘણું વધારે છે?

$(b)$ પશ્ચાદ્દવર્તી (પાછળ તરફનું, Backward) પ્રકીર્ણન (એટલે કે $90^o$ કરતાં મોટા કોણે $\alpha -$ કણોનું પ્રકીર્ણન)ની સંભાવના અંગે થોમસન મોડેલનું પૂર્વાનુમાન રૂધરફર્ડ મૉડેલના પૂર્વાનુમાન કરતાં ઘણું ઓછું, લગભગ તેટલું જ કે ઘણું વધારે છે?

$(c)$ પ્રયોગથી એવું જણાય છે કે બીજા પરિબળો અચળ રાખતાં, ઓછી જાડાઈ માટે, મધ્યમ (Moderate) કોણે પ્રકીર્ણન પામતા $\alpha -$ કણોની સંખ્યા,$ t$ ના સમપ્રમાણમાં છે. $t$ પરની આ સપ્રમાણતા શું સૂચવે છે?

$(d)$ પાતળા વરખ દ્વારા $\alpha -$ કણોના પ્રકીર્ણનના સરેરાશ કોણની ગણતરીમાં એક કરતાં વધુ (Multiple) પ્રકીર્ણન થવાનું અવગણવું કયા મૉડેલમાં સંપૂર્ણપણે ખોટું છે? 

ગેઇગર-માસર્ડેનના પ્રયોગનાં પરિણામમાં $\alpha -$ કણના ગતિપથની ગણતરી કોના ઉપયોગથી કરી શકાય છે ?