Particelle subatomiche Lezione 5 Thomson Rutherford Esperimento Modello Particelle subatomiche
J.J. THOMPSON H+ e- Nel 1897 identifica nei raggi catodici le particelle più piccole che formano la materia: gli elettroni Gli elettroni hanno una massa di 9,1·10-28 grammi, pari a circa 1/2000 dell’atomo più leggero, idrogeno H portano una carica di segno (– ) pari a 1,6·10-19 coulomb hanno sempre le stesse caratteristiche, qualunque sia il materiale da cui provengono
MODELLO A “PUDDING” Thomson nel 1906 presentò il modello dell’atomo come un insieme di particelle con carica positiva, massicce e voluminose, tra le quali si muovevano gli elettroni, con massa molto inferiore e con carica negativa ma uguale a quella delle particelle positive per cui l’atomo elettricamente neutro è formato da parti positive e negative in numero uguale
Ernest RUTHERFORD Nel 1899 inizia a studiare la natura delle radiazione α e β emesse da elementi radioattivi Particelle β sono gli elettroni - e- - Particelle α sono nuclei di elio con due cariche positive - He++ - + α e β
Esperimento di Rutherford Progetto di esperimento ipotesi una foglia d’oro è costituita da pochi strati di atomi voluminosi e massicci (modello di Thomson) una sorgente radioattiva di particelle α -come il polonio- funge da “mitragliatrice” si studiano i “frammenti” degli atomi di oro colpiti e spezzati se esistono atomi che “si spezzano” spontaneamente, come dimostrato dagli esperimenti dei Curie e di Becquerel sulla radioattività (Nobel 1903) è possibile “rompere” artificialmente l’atomo in laboratorio e dall’analisi dei “pezzi” ricavarne la struttura
Esperimento di Rutherford procedimento materiale polonio che emette particelle α foglia d’oro contattore Geiger montato su meccanismo che ruota attorno alla lamina
Esperimento di Rutherford conclusioni quasi tutta la massa dell’atomo occupa una ridottissima porzione del suo volume totale, al centro nucleo esso è costituito da particelle positive-protoni- e probabilmente da altre neutre . Il nucleo è, perciò, elettricamente positivo gli elettroni, dotati di carica elettrica negativa, ruotano su orbite a grande distanza dal nucleo, come pianeti attorno al sole quando protoni ed elettroni sono nello stesso numero, l’atomo è elettricamente neutro
modello atomico di Rutherford (1911) - nel nucleo è concentrata tutta la carica positiva dell’atomo e la gran parte della massa di esso raggio dell’atomo 10-8 cm raggio del nucleo 10-12 cm - la carica del nucleo corrisponde al numero dei protoni che contiene e viene chiamata il nucleo è 10.000 volte più piccolo dell’intero atomo di cui fa parte 10-12 = 10-4 10-8 NUMERO ATOMICO gli elettroni vengono trattenuti dal nucleo mediante forze di natura elettrostatica (coulombiane)
particelle subatomiche NOME dove si trova carica quantità (coulomb) massa (grammi unità chimica) scopritore data protone nucleo + 1,910-19 1,6723 10-24 g 1 E.Rutherford 1911 + neutrone nucleo 1,6745 10-24 g 1 J. Chadwich 1932 elettrone spazio esterno al nucleo - 1,910-19 9,109610-28 g 1/1836 J.J. Thomson 1897 -