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L'esperimento di Rutherford


Nel 1911, il fisico neozelandese Rutherford, con l'aiuto di alcuni suoi collaboratori, portò a termine una serie di esperimenti da cui, applicando la legge di Coulomb, concluse che l'atomo è costituito da un nucleo centrale attorno al quale ruotano tutti gli elettroni presenti. L'esperimento consistette nel lanciare contro una finissima lamina d'oro un fascio di particelle con carica positiva ed emesse da una fonte radioattiva. Queste particelle prendono il nome di particelle alfa, ognuna delle quali con una massa equivalente a diecimila volte maggiore rispetto a quella di un normale elettrone, ed una velocità pari ad un decimo di quella della luce. Quasi tutte le particelle raggiungono ed attraversano la lamina e, superato questo limite, vengono intercettate da uno schermo fluorescente.
Qualsiasi scontro delle particelle viene identificato mediante un breve fascio di luce. Il risultato per Rutheford fu sorprendente, soprattutto perché notò che alcuni particelle erano tornate indietro, vale a dire, venivano "respinte" dalla lamina. Da questa osservazione, Rutherford ipotizzò che l'atomo è costituito da un nucleo positivo particolarmente piccolo (il cui raggio è di circa

[math]10^{-14} m [/math]
), situato al centro di una sfera parecchio maggiore (il cui raggio è invece di
[math]10^{-10}[/math]
), dove la carica negativa degli elettroni è all'incirca distribuita regolarmente. Le particelle alfa che tornano indietro sono tutte quelle che si avvicinano tantissimo al nucleo, ma che subiscono la sua forza repulsiva. Tutte le altre vengono invece deviate, anche se leggermente, poiché attraversano l'atomo senza mai avvicinarsi particolarmente al suo nucleo, dove la forza repulsiva è minore.

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