X ışınları frekansı ile elementlerin çekirdeklerindeki yük sayısı ve Mendeleyev’in periyodik tablosundaki yerleri arasında bir ilişki olduğunu tespit etmiştir. Artık bilinen tüm elementlerin atom numaraları kesinleştikten sonra Moseley’nin tespitinden de yararlanarak periyodik cetvel yeniden düzenlenmeliydi. Buna göre doğru yaklaşım, elementleri artan atom numaralarına göre sıralamak ve periyodik olarak tekrarlanan benzer özelliklerdeki elementleri aynı grupta toplamaktı.
Mendeleev’in periyodik tablo ile ilgili çalışmalarından yaklaşık 40 yıl sonra Henry Moseley’in X-ışınları ile ilgili yaptığı çalışmalar bu problemi çözdü.
Moseley, atom numaraları 13 (alüminyum) ile 79 (altın) arasında olan 38 elementin X-ışınlarını incelediğinde, ışınların frekansı ile atom numaraları arasında bir ilişki olduğunu tespit etti.
Moseley bu ilişkiyi kullanarak elementlerin doğru atom numaralarını tayin etti ve böylece atom kütleleri komşu ato-munkilere uygun düşmeyen K, Ni ve I’un sınıflandırılması problemini de çözmüş oldu.
Moseley, periyodik yasayı;
“Elementlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri atom numarasının periyodik fonksiyonudur’ şeklinde yeniden tanımlamıştır.
- x-ışınları üzerine çalışmalar yapan Mosoley, anottaki metal değiştikçe, oluşan x-ışının frekansının da değiştiğini, her elementin kendine özgü bir x-ışını yaydığını gördü. Ancak anotta bulunan metalin x-ışınları vere bilmesi için, anota gelen elektronların belli bir hızla çarpışması gerekmektedir.
- Ayrıca bu hız da her metal için farklı farklıydı. Metalden çıkan x-ışınları, o metale özgü bir x-ışını serisi veriyor, her serinin de kendine özgü bir frekansı bulunuyordu. Bu seriler K,L,M,N serisi olarak bilinir. Atom numarası 30 a kadar olan elementlerde yalnızca K serisi vardı, daha sonrakilerde L, ağır metallerde de M serisi gözleniyor.
- Atom ağırlığı arttıkça, yayılan x-ışınlarının da frekansının arttığı özleniyordu.
- Ancak, kullanılan elementinin atom ağırlığının, onların çıkarttıkları x-ışınları frekanslarının kare kökü arasında bir grafik çizildiğinde bazı sapmaların olduğunu gördü. O zamana kadar, eleme ntlerin kimyasal özelliklerinin, atom ağırlıklarıyla değiştiği düşünülüyordu. Moseley, atom ağırlı yerine “çekirdek yükü” alındığında bu sapmaların ortadan kalktığını gördü.
- Ayrıca Moseley, periyodik tabloda alüminyumdan – altına kadar 38 elementin, x-ışınları tayfını inceledi. Bu incelemeler 1932’ye kadar uranyuma kadar uzatıldı.
Moseley Deneyleri ve Sonuçları
- Moseley, atomun çekirdeğinde bulunan bu + yüklü taneciklere proton adını vermiştir.
- Moseley; X-ışınları tayflarına dayanarak, atom numaralarını doğru olarak hesaplamayı başarmıştır.
- Moseley; Kimyasal değişmelerde, çekirdek yükünün korunduğunu ispatlamıştır.
- Moseley; Elemente kimyasal özelliğini kazandıran taneciğinde “çekirdek yükü”nün olduğunu ispatladı.
- Moseley; Çekirdek yüküne, “atom numarası” dedi.
- Moseley; Nötral atomlarda “çekirdek yükü”, “elektron sayısı”na eşittir.
- Moseley; o güne kadar periyodik tabloda eksik olan elementlerin atom numaralarını tespit etmiştir.