Chimica per il liceo/La tavola periodica e i primi modelli atomici: differenze tra le versioni

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[[File:Ernest Rutherford LOC.jpg|miniatura|'''Figura 10.''' Ernest Rutherford (1871–1937), premio Nobel per la Chimica nel 1908.|sinistra|211x211px]]
A partire dal 1908, vennero condotti una serie di esperimenti, ideati e diretti dal chimico e fisico neozelandese Ernest '''[[w:Ernest_Rutherford|Rutherford]]''' (figura 10), in collaborazione con i fisici Hans '''[[w:Hans_Wilhelm_Geiger|Geiger]]''' e Ernest '''[[w:Ernest_Marsden|Marsden]]''', volti a indagare la struttura dell'atomo, che permisero di scoprire l'esistenza del '''nucleo''' dove sono concentrate tutta carica positiva e la maggior parte della massa atomica.
 
[[File:Rutherford gold foil experiment results.svg|miniatura|mmm]]
In tali esperimenti, Rutherford bombardò una sottile lamina d'oro, dallo spessore di circa 0,004 mm, con delle ''particelle α'' (alfa) emesse ad alta velocità da una fonte radioattiva; tali particelle sono dota di massa (circa pari a quella di un atomo di elio e oltre 7000 volte maggiore di quella di un elettrone) e di carica elettrica positiva, doppia rispetto a quella dell'elettrone, ma di segno opposto. Per rilevare la presenza delle particelle α, che sono invisibili all'occhio umano, e studiarne pertanto il tragitto quando interagivano con la lamina d'oro, utilizzò un particolare schermo fluorescente, come mostrato in figura 11.
[[File:Scatteringrutherford.jpg|centro|miniatura|514x514px|'''Figura 11.''' Schema dell’apparato sperimentale utilizzato da Rutherford e dai suoi collaboratori per indagare la struttura dell’atomo.]]Gli scienziati osservarono che:
 
* la maggior parte delle particelle α attraversava la sottile lamina d'oro in linea retta, senza cioè subire alcuna deviazione;
* una piccola ma significativa frazione di particelle veniva deviata e addirittura alcune particelle (circa 1 ogni 8000) venivano rimbalzate all'indietro.
 
In base alle osservazioni e ai calcoli effettuati Rutherford anzitutto comprese che il modello proposto da Thomson non potesse essere valido, in quanto le particelle alfa avrebbero dovuto attraversare tutte in linea retta la lamina d'oro senza subire alcuna deviazione o venendo solo leggermente deviate, per l'interazione con il debole campo elettrico generato dagli atomi (si ricordi che nel modello di Thomson la carica e la massa sono diffuse in tutto il volume dell'atomo, che di conseguenza ha una densità sia di massa sia di carica molto bassa).
 
In base alle osservazioni e ai calcoli effettuati Rutherford anzitutto comprese che il modello proposto da Thomson non potesse essere valido, in quanto le particelle alfa avrebbero dovuto attraversare tutte in linea retta la lamina d'oro senza subire alcuna deviazione o venendo solo leggermente deviate, per l'interazione con il debole campo elettrico generato dagli atomi (si ricordi che nel modello di Thomson la carica e la massa sono diffuse in tutto il volume dell'atomo, che di conseguenza ha una densità sia di massa sia di carica molto bassa). [[File:Rutherford gold foil experiment results.svg|miniatura|mmm]]
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