L'Evolució dels Models Atòmics: Thomson, Rutherford i la Làmina d'Or

Models Atòmics: De Thomson a Rutherford i l'Experiment Clau

El Model Atòmic de Thomson: El "Púding de Panses"

Segons Thomson, l'àtom era com una gran massa de càrrega positiva, amb els electrons inserits en aquesta massa. La càrrega negativa dels electrons compensava la càrrega positiva per mantenir la neutralitat de l'àtom. Aquest model és conegut popularment com el "púding de panses".

L'Experiment de la Làmina d'Or: Desafiant el Model de Thomson

Descobriment de la Radioactivitat i els Raigs Alfa

A finals del segle XIX, el francès Henri Becquerel (1852-1908) va descobrir que un mineral d'urani emetia radiació de manera espontània. En analitzar aquesta radiació, es va comprovar que, en realitat, hi havia tres tipus diferents, una de les quals, els raigs alfa (α), estava formada per partícules carregades positivament i amb molta energia. Aquest fenomen es va anomenar radioactivitat.

Configuració de l'Experiment de Rutherford

Per dur a terme l'experiment, es va col·locar material radioactiu (per exemple, mineral d'urani) que produïa raigs alfa a l'interior d'un bloc de plom amb un forat de sortida. Els raigs que no seguien la direcció del forat eren absorbits pel plom, assegurant que els raigs que arribaven a la làmina d'or procedien directament del material radioactiu.

Per conèixer la trajectòria que seguien les partícules alfa després d'impactar amb la làmina d'or, es va envoltar la làmina amb una pel·lícula fotogràfica, que registrava els impactes.

Resultats Clau de l'Experiment de la Làmina d'Or

Un cop realitzada l'experiència, es van obtenir els resultats següents:

• La majoria de les partícules alfa travessava la làmina d'or sense desviar-se.
• Una petita proporció de partícules travessava la làmina, però experimentava una lleugera desviació.
• Una de cada 10.000 partícules alfa rebotava en arribar a la làmina i tornava enrere.

El Model Atòmic de Rutherford: Nucli i Escorça

Per a Rutherford, aquests resultats només es podien explicar si la càrrega positiva de l'àtom estava concentrada en una part molt petita, en lloc d'estar distribuïda per tot l'àtom, tal com suposava Thomson. Així, quan les partícules alfa impactaven amb aquest punt de l'àtom on es concentrava la càrrega positiva, la repulsió entre càrregues del mateix signe provocava que rebotessin.

En conseqüència, Rutherford va idear el seu model atòmic, que proposava:

• L'àtom està format per un nucli molt petit i una escorça.
• Al nucli es concentra tota la càrrega positiva de l'àtom i gairebé tota la massa.
• A l'escorça, els electrons giren al voltant del nucli.