Història del descobriment de les partícules subatòmiques

Descobriment de l’electró

L'experiment consistia en dos elèctrodes connectats a un generador elèctric: l'elèctrode negatiu (càtode) i el positiu (ànode).

William Crookes va dissenyar un tub de vidre amb un buit quasi perfecte. Hi va col·locar els elèctrodes i els va connectar a una diferència de potencial elevada. A l’interior del tub s’hi va formar un feix de llum. Això es va interpretar com que el corrent elèctric viatjava pel buit, i les radiacions es van anomenar raigs catòdics.

Descobriment del protó

Quan es va trobar l’electró, els científics van intentar localitzar a l’àtom una partícula similar, però amb càrrega positiva, ja que la matèria era neutra. Treballant novament amb tubs de descàrrega, però ara a una pressió més baixa que per estudiar els tubs catòdics, van detectar uns raigs que viatjaven en sentit oposat a ells.

Per observar-los, es va perforar la placa que feia de càtode (negativa) i es va observar que el feix travessava els seus orificis: era un feix de raigs que viatjava de l’ànode (positiva) al càtode, i se’ls va anomenar raigs canals.

Experiment de la làmina d’or

Per comprovar si el model atòmic de Thomson era correcte, els científics Hans Geiger i Ernst Marsden van dissenyar un experiment l’any 1909 on es bombardejava amb partícules alfa (α) una làmina d’or.

Els àtoms no van travessar la làmina, sinó que van rebotar. Això va demostrar que el model atòmic de Thomson era incorrecte, ja que si la càrrega positiva dels àtoms es repartia per tota la massa, les radiacions alfa haurien de travessar la làmina sense desviar-se.

Descobriment del neutró

Quan es va mesurar la massa dels àtoms, es va comprovar que era aproximadament el doble de la que correspon a la massa dels seus protons. James Chadwick va dur a terme un experiment:

• A dins d’un tub buit hi va col·locar una font de raigs alfa i a l’extrem oposat un detector de càrregues positives.
• Va col·locar una fina làmina de beril·li entre la font i el detector, i va observar com la làmina no deixava passar les partícules alfa.
• Per acabar, va posar una placa de parafina entre el beril·li i la font i va comprovar com s’hi detectaven partícules positives.