Thomson e Rutherford
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Lezione 5 Thomson Rutherford Esperimento Modello Particelle subatomiche J.J. THOMPSON e- H+ • Nel 1897 identifica nei raggi catodici le particelle più piccole che formano la materia: gli elettroni • Gli elettroni hanno una massa di 9,1·10-28 grammi, pari a circa 1/2000 dell’atomo più leggero, idrogeno H • portano una carica di segno (– ) pari a 1,6·10-19 coulomb • hanno sempre le stesse caratteristiche, qualunque sia il materiale da cui provengono MODELLO A “PUDDING” Thomson nel 1906 presentò il modello dell’atomo come • un insieme di particelle con carica positiva, massicce e voluminose, tra le quali si muovevano • gli elettroni, con massa molto inferiore e con carica negativa ma uguale a quella delle particelle positive per cui • l’atomo elettricamente neutro è formato da parti positive e negative in numero uguale Ernest RUTHERFORD • Nel 1899 inizia a studiare la natura delle radiazione α e β emesse da elementi radioattivi • Particelle β sono gli elettroni - e- • Particelle α sono nuclei di elio con due cariche positive - He++ - + β e α + Esperimento di Rutherford ipotesi • se esistono atomi che “si spezzano” spontaneamente, come dimostrato dagli esperimenti dei Curie e di Becquerel sulla radioattività (Nobel 1903) • è possibile “rompere” artificialmente l’atomo in laboratorio • e dall’analisi dei “pezzi” ricavarne la struttura Progetto di esperimento • una foglia d’oro è costituita da pochi strati di atomi voluminosi e massicci (modello di Thomson) • una sorgente radioattiva di particelle α -come il polonio- funge da “mitragliatrice” • si studiano i “frammenti” degli atomi di oro colpiti e spezzati Esperimento di Rutherford procedimento materiale • polonio che emette particelle α • foglia d’oro • contattore Geiger montato su meccanismo che ruota attorno alla lamina Esperimento di Rutherford conclusioni • quasi tutta la massa dell’atomo occupa una ridottissima porzione del suo volume totale, al centro nucleo • esso è costituito da particelle positive-protonie probabilmente da altre neutre . • Il nucleo è, perciò, elettricamente positivo • gli elettroni, dotati di carica elettrica negativa, ruotano su orbite a grande distanza dal nucleo, come pianeti attorno al sole • quando protoni ed elettroni sono nello stesso numero, l’atomo è elettricamente neutro modello atomico di Rutherford (1911) - nel nucleo è concentrata tutta la carica positiva dell’atomo e la gran parte della massa di esso • raggio dell’atomo 10-8 cm • raggio del nucleo 10-12 cm - la carica del nucleo corrisponde al numero dei protoni che contiene e viene chiamata NUMERO ATOMICO il nucleo è 10.000 volte più piccolo dell’intero atomo di cui fa parte 10-12 = 10-4 10-8 gli elettroni vengono trattenuti dal nucleo mediante forze di natura elettrostatica (coulombiane) particelle subatomiche NOME protone dove si trova nucleo + carica massa quantità (coulomb) (grammi unità chimica) + 1,910-19 neutrone - spazio esterno al nucleo 0 1,910-19 data E.Rutherford 1911 1 1,6745 10-24 g nucleo elettrone 1,6723 10-24 g scopritore J. Chadwich 1932 1 9,109610-28 g 1/1836 J.J. Thomson 1897
