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Dalla Grecia ai giorni nostri Il concetto di atomo (dal greco "atomòs", "indivisibile") quale costituente della materia trae origine dallantica filosofia.

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Presentazione sul tema: "Dalla Grecia ai giorni nostri Il concetto di atomo (dal greco "atomòs", "indivisibile") quale costituente della materia trae origine dallantica filosofia."— Transcript della presentazione:

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2 Dalla Grecia ai giorni nostri

3 Il concetto di atomo (dal greco "atomòs", "indivisibile") quale costituente della materia trae origine dallantica filosofia greca: la sua esistenza venne ipotizzata nel 450 a.C. da Leucippo, fondatore della teoria "atomistica" e ribadita nel 420 a.C. dal suo allievo Democrito che giunse ad affermare: In verità esistono solo atomi e il vuoto". Le idee di Democrito vennero riprese nel 300 a.C. da Epicuro che attribuì ai moti casuali degli atomi il formarsi delle differenti realtà che l'uomo è in grado di percepire. Il Medioevo osteggiò fortemente la concezione materialista della realtà e latomismo, la cui vera ripresa avvenne nel XVII secolo, rimase una dottrina filosofica fino allinizio del XIX secolo, quando negli studiosi si consolidò lidea di una natura discontinua, formata da atomi e molecole.

4 La sfera era carica positivamente ed i corpuscoli negativi erano disseminati in essa come luvetta nel panettone. Questo modello è infatti passato alla storia come modello a panettone Nel 1897, in seguito alla scoperta della natura corpuscolare dei raggi catodici da parte di Perrin, il fisico Joseph John Thomson ipotizzò lesistenza di una particella carica negativamente, lelettrone, e realizzò il primo modello atomico, secondo il quale latomo, che nel suo insieme era neutro, era costituito da una sfera il cui raggio era di circa m

5 In seguito allo studio della deflessione di particelle da parte di una sottile lamina doro, Rutherford elaborò tra il 1908 e il 1911 il modello planetario dellatomo. Gli elettroni ruotano intorno ad un nucleo delle dimensioni di m in cui è concentrata tutta la carica positiva, come i pianeti del sistema solare ruotano intorno al sole. Nel nucleo è concentrata la quasi totalità della massa dellatomo. Gli oggetti sono quindi per lo più vuoti. Nasce così il concetto di nucleo.

6 solo un numero discreto di orbite circolari sono permesse agli elettroni che ruotano intorno al nucleo (quantizzazione delle orbite), quando un elettrone si trova in una di queste orbite non irradia energia; gli elettroni possono variare la propria energia solo in seguito alla transizione tra due orbite permesse (quantizzazione dellenergia). Tuttavia latomo proposto da Rutherford non poteva essere stabile secondo le leggi dellelettrodinamica classica. Infatti gli elettroni cadrebbero sul nucleo (dopo un tempo dellordine di s!), poiché muovendosi di moto accelerato irraggiano energia. Bohr riprese così il modello planetario, mantenendo il concetto di nucleo e introducendo due postulati:

7 Una spiegazione della discretizzazione delle orbite permesse agli elettroni venne fornita da de Broglie che estese il dualismo onda- corpuscolo della luce anche alla materia. Le orbite descritte dagli elettroni intorno al nucleo sono quelle che verificano la condizione di onda stazionaria. Il modello di Bohr venne perfezionato da Sommerfeld che introdusse delle orbite ellittiche per gli elettroni. Il principio di Heisenberg escluse la possibilità di conoscere posizione e velocità dellelettrone contemporaneamente in un punto.

8 Ogni elettrone è quindi descritto da unonda, la cui ampiezza dà la probabilità di trovare lelettrone in una data posizione intorno al nucleo. Nacquero così gli orbitali, cioè le regioni di spazio nelle quali è più elevata la probabilità di trovare lelettrone. Schroedinger nel 1926 riunì in una sola equazione lintuizione di De Broglie del dualismo onda- corpuscolo e il principio di indeterminazione di Heisenberg.

9 Per quanto riguarda il nucleo Chadwick mostrò che questi era composto non solo da cariche positive (protoni) ma anche da particelle elettricamente neutre (neutroni), cioè prive di carica elettrica. Le teorie attualmente in vigore, suppongono che sia il neutrone che il protone siano costituite da quark, particelle elettricamente cariche con carica pari ad un terzo di quella dellelettrone, mentre lelettrone sia indivisibile. Esistono due tipi di quark, quark up (quark-u) e quark down (quark-d) u u d dd u


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