Concetti Chiave

  • Joseph John Thomson scoprì nel 1896 che i raggi catodici erano costituiti da particelle cariche negativamente, chiamate 'corpuscoli', oggi noti come elettroni.
  • Il modello atomico di Thomson, definito a panettone, rappresenta l'atomo come una distribuzione di carica positiva con elettroni disposti in anelli rotanti, simili a canditi.
  • Ernest Rutherford confutò il modello di Thomson dimostrando che l'atomo ha un nucleo centrale carico positivamente, attorno al quale ruotano gli elettroni.
  • L'esperimento di Rutherford con particelle alfa mostrò deviazioni inaspettate, indicando la presenza di un nucleo denso che respingeva le particelle.
  • Il modello di Rutherford non fu completamente accettato perché contraddiceva la fisica classica, portando a dubbi sulla stabilità degli elettroni attorno al nucleo.

MODELLO ATOMICO DI THOMSON

Modello atomico di thomson

Joseph John Thomson è stato un fisico britannico che nel 1896 dimostrò, attraverso una serie di esperimenti, che i raggi catodici erano costituiti da piccole particelle cariche negativamente che egli chiamava 'corpuscoli'. Thomson ne definì la massa e la carica e solo successivamente questi 'corpuscoli' furono chiamati Subito dopo la scoperta dell'elettrone, Thomson, nel 1904, propose un modello atomico che fu definito modello a panettone in cui l'atomo veniva rappresentato come una distribuzione di carica positiva diffusa, contenente delle cariche negative disposte in maniera regolare, in anelli rotanti. Se consideriamo un panettone, i canditi rappresentano gli elettroni immersi in una pasta carica positivamente.

Modello dell'atomo secondo Thompson

Neutralità dell'atomo secondo thomson

Questo modello propone quindi che le cariche negative siano in grado di neutralizzare la presenza delle cariche positive in cui sono immerse, stabilendo che l'atomo è neutro.

Thomson, così, rappresenta l'atomo non più come qualcosa di indivisibile, ma piuttosto come qualcosa di divisibile, in quanto costituito da particelle subatomiche, più piccole dell'atomo stesso.

MODELLO ATOMICO DI RUTHERFORD

Modello atomico di rutherford

Ernest Rutherford, chimico e fisico britannico, fece un esperimento che culminò con la confutazione del modello atomico a panettone proposto da Thomson. Egli dimostrò che l'atomo era costituito da un nucleo centrale in cui si concentrava la maggior parte della materia carica positivamente (nucleo atomico), intorno al quale ruotavano gli elettroni. Quindi, a differenza del modello atomico di Thomson in cui l'atomo è rappresentato come una sfera carica positivamente, in cui sono immersi gli elettroni, il modello atomico planetario di Rutherford propone un atomo 'vuoto' che concentra tutta la materia carica positivamente in un nucleo delimitato, attorno al quale ruotano gli elettroni.

Modello atomico secondo Rutherford

Esperimento di rutherford

L'esperimento di Rutherford aveva come scopo quello di confermare il modello atomico proposto da Thomson.

Questo esperimento prevedeva l'utilizzo di una sorgente radioattiva in grado di emettere particelle alfa che venivano sparate su una lamina d'oro.

Quello che ci si aspettava era che le particelle alfa, una volta entrate in contatto con la lamina d'oro, la attraversassero parallelamente o al più venissero leggermente deviate tutte allo stesso modo, data l'omogeneità dell'atomo. Quello che si osservò, invece, era che alcune particelle venivano deviate anche con angoli maggiori di 90°, tornando verso la fonte che le aveva generate.

Esperimento di Rutherford e modelli atomici di Thompson e Rutherford

Conseguenze del modello di rutherford

L'ipotesi di Rutherford fu che l'atomo doveva essere costituito da una zona centrale di materia estremamente densa nonché carica, in grado di interrompere il decorso delle grandi particelle alfa, e addirittura in grado di farle rimbalzare.

Questo modello non fu accettato completamente dalla comunità scientifica in quanto entrava in contrasto con la fisica classica secondo cui una particella carica accelerata emette energia sotto forma di radiazione elettromagnetica, perdendo energia. Gli elettroni che ruotano attorno al nucleo centrale perderebbero energia fino ad annichilire, ossia a collassare sul nucleo.

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Domande da interrogazione

  1. Qual è la principale scoperta di Thomson riguardo ai raggi catodici?
  2. Thomson dimostrò che i raggi catodici erano costituiti da piccole particelle cariche negativamente, che chiamò 'corpuscoli', definendone massa e carica.

  3. Come viene rappresentato l'atomo nel modello a panettone di Thomson?
  4. Nel modello a panettone, l'atomo è visto come una distribuzione di carica positiva con cariche negative (elettroni) disposte in modo regolare, simili ai canditi in un panettone.

  5. Qual è la principale innovazione del modello atomico di Rutherford rispetto a quello di Thomson?
  6. Rutherford propose un modello atomico in cui l'atomo ha un nucleo centrale carico positivamente, attorno al quale ruotano gli elettroni, contrariamente alla rappresentazione sferica di Thomson.

  7. Quale esperimento condusse Rutherford per testare il modello atomico di Thomson?
  8. Rutherford utilizzò particelle alfa emesse da una sorgente radioattiva per colpire una lamina d'oro, osservando deviazioni inaspettate che suggerivano un nucleo denso nell'atomo.

  9. Quali furono le conseguenze del modello di Rutherford sulla comprensione dell'atomo?
  10. Il modello di Rutherford portò a comprendere che l'atomo è composto da un nucleo centrale denso, ma incontrò resistenza poiché contraddiceva la fisica classica riguardo al comportamento degli elettroni in movimento.

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