Modello Rutherford

Modello Rutherford , chiamato anche Modello atomico di Rutherford, atomo nucleare , o modello planetario dell'atomo , descrizione della struttura degli atomi proposta (1911) dal fisico neozelandese Ernest Rutherford. Il modello descriveva l'atomo come un nucleo minuscolo, denso, carico positivamente chiamato nucleo, in cui è concentrata quasi tutta la massa, attorno al quale la luce, negativa costituenti , chiamati elettroni, circolano a una certa distanza, proprio come pianeti girando intorno al Sole.

Modello atomico di Rutherford

Modello atomico di Rutherford Il fisico Ernest Rutherford ha immaginato l'atomo come un sistema solare in miniatura, con elettroni che orbitano attorno a un nucleo massiccio, e come uno spazio per lo più vuoto, con il nucleo che occupa solo una parte molto piccola dell'atomo. Il neutrone non era stato scoperto quando Rutherford propose il suo modello, che aveva un nucleo costituito solo da protoni. Enciclopedia Britannica, Inc.



Domande principali

Qual è il modello dell'atomo proposto da Ernest Rutherford?

L'atomo, come descritto da Ernest Rutherford, ha un nucleo minuscolo e massiccio chiamato nucleo . Il nucleo ha una carica positiva. Gli elettroni sono particelle con carica negativa. Gli elettroni orbitano attorno al nucleo. Lo spazio vuoto tra il nucleo e gli elettroni occupa la maggior parte del volume dell'atomo.



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Cos'è l'esperimento della lamina d'oro di Rutherford?

Un pezzo di lamina d'oro è stato colpito da particelle alfa, che hanno una carica positiva. La maggior parte delle particelle alfa è passata attraverso. Ciò ha mostrato che gli atomi d'oro erano per lo più spazio vuoto. Alcune particelle avevano i loro percorsi piegati ad angoli grandi. Alcuni addirittura sono rimbalzati all'indietro. L'unico modo in cui ciò sarebbe accaduto era se l'atomo avesse una piccola e pesante regione di carica positiva al suo interno.

Particella alfa Scopri le particelle utilizzate nell'esperimento della lamina d'oro di Rutherford.

Quali furono i risultati dell'esperimento di Rutherford?

Il precedente modello dell'atomo, il modello atomico di Thomson, o il modello del budino di prugne, in cui gli elettroni con carica negativa erano come le prugne nel budino con carica positiva dell'atomo, è stato smentito. Il modello atomico di Rutherford si basava sulla fisica classica. Il modello atomico di Bohr, basato sulla meccanica quantistica, si è basato sul modello di Rutherford per spiegare le orbite degli elettroni.



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Che cosa ha corretto e sbagliato il modello atomico di Ernest Rutherford?

Il modello atomico di Rutherford era corretto in quanto l'atomo è per lo più spazio vuoto. La maggior parte della massa è nel nucleo e il nucleo è caricato positivamente. Lontano dal nucleo ci sono gli elettroni carichi negativamente. Ma il modello atomico di Rutherford usava la fisica classica e non la meccanica quantistica. Ciò significava che un elettrone che circondava il nucleo avrebbe emesso radiazioni elettromagnetiche. L'elettrone perderebbe energia e cadrebbe nel nucleo. Nel modello di Bohr, che utilizzava la teoria dei quanti, gli elettroni esistono solo in orbite specifiche e possono muoversi tra queste orbite.​

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Qual è stato l'impatto della teoria di Ernest Rutherford?

L'esperimento della lamina d'oro ha mostrato che l'atomo è costituito da un piccolo, massiccio nucleo caricato positivamente con gli elettroni caricati negativamente che si trovano a grande distanza dal centro. Niels Bohr costruito sul modello di Rutherford per farlo suo. Nel modello di Bohr le orbite degli elettroni erano spiegate dalla meccanica quantistica.

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Il nucleo è stato postulato come piccolo e denso per spiegare la dispersione delle particelle alfa da sottili oro foglio, come osservato in una serie di esperimenti eseguiti dallo studente universitario Ernest Marsden sotto la direzione di Rutherford e del fisico tedesco Hans Geiger nel 1909. A radioattivo sorgente che emette particelle alfa (cioè particelle cariche positivamente, identiche al nucleo dell'atomo di elio e 7.000 volte più massicce degli elettroni) era racchiuso all'interno di un condurre scudo. La radiazione è stata focalizzata in un fascio stretto dopo essere passata attraverso una fessura in uno schermo di piombo. Una sottile sezione di lamina d'oro è stata posta davanti alla fessura e uno schermo rivestito con solfuro di zinco per renderlo fluorescente è servito da contatore per rilevare le particelle alfa. Quando ogni particella alfa ha colpito lo schermo fluorescente, ha prodotto un'esplosione di luce chiamata scintillazione, che era visibile attraverso un microscopio di visualizzazione fissato sul retro dello schermo. Lo schermo stesso era mobile, consentendo a Rutherford e ai suoi collaboratori di determinare se le particelle alfa venivano deviate o meno dalla lamina d'oro.



Esperimento di lamina d

Esperimento di lamina d'oro di Rutherford Nel 1909 Rutherford confutò Sir J.J. Il modello di Thomson dell'atomo come sostanza uniformemente distribuita. Poiché solo pochissime delle particelle alfa nel suo raggio erano disperse da grandi angoli dopo aver colpito la lamina d'oro mentre la maggior parte passava completamente attraverso, Rutherford sapeva che la massa dell'atomo d'oro doveva essere concentrata in un minuscolo nucleo denso. Enciclopedia Britannica, Inc.

La maggior parte delle particelle alfa è passata direttamente attraverso la lamina d'oro, il che implicava che gli atomi fossero per lo più composti da spazio aperto. Alcune particelle alfa sono state leggermente deviate, suggerendo interazioni con altre particelle caricate positivamente all'interno dell'atomo. Ancora altre particelle alfa sono state disperse con grandi angoli, mentre pochissime sono addirittura rimbalzate verso la sorgente. (Rutherford notoriamente disse più tardi, era quasi incredibile come se sparassi un proiettile da 15 pollici su un pezzo di carta velina e tornasse indietro e ti colpisse.) Solo una particella bersaglio carica positivamente e relativamente pesante, come il nucleo proposto , potrebbe spiegare una repulsione così forte. Si pensava che gli elettroni negativi che bilanciavano elettricamente la carica nucleare positiva viaggiassero in orbite circolari attorno al nucleo. La forza di attrazione elettrostatica tra gli elettroni e il nucleo era paragonata alla forza di attrazione gravitazionale tra i pianeti rotanti e il Sole. La maggior parte di questo atomo planetario era spazio aperto e non offriva alcuna resistenza al passaggio delle particelle alfa.

Il modello di Rutherford ha soppiantato il modello atomico plum-pudding del fisico inglese Sir J.J. Thomson , in cui gli elettroni erano incorporati in un atomo carico positivamente come le prugne in un budino. Basato interamente sulla fisica classica, il modello di Rutherford stesso fu sostituito in pochi anni dal modello atomico di Bohr, che incorporava alcune delle prime teorie quantistiche.