Il famoso esperimento di dispersione di Rutherford, condotto nel 1911, ha rivoluzionato la nostra comprensione dell'atomo. Ha rivelato l'esistenza di un nucleo piccolo, denso, caricato positivamente al centro dell'atomo, circondato da elettroni caricati negativamente. Ecco una rottura:
L'impostazione:
* Particelle alfa: Rutherford ha usato le particelle alfa, che sono caricate positivamente e relativamente enormi, emesse da una fonte radioattiva.
* Foglio d'oro: Un sottile foglio di foglio d'oro è stato posizionato nel percorso delle particelle alfa.
* Rivelatore: Uno schermo fluorescente è stato posizionato attorno al foglio d'oro per rilevare le particelle alfa sparse.
L'esperimento:
1. Le particelle alfa erano dirette verso il foglio d'oro.
2. La maggior parte delle particelle passavano dritto attraverso il foglio, indicando che l'atomo è per lo più spazio vuoto.
3. Tuttavia, una piccola percentuale di particelle alfa è stata deviata ad angoli di grandi dimensioni, alcune persino rimbalzate verso la fonte.
La spiegazione:
* Modello di budino di prugna: Prima dell'esperimento di Rutherford, il modello prevalente dell'atomo era il "modello di budino di prugne", proposto da J.J. Thomson. Questo modello ha suggerito che l'atomo era una sfera di materiale caricato positivamente con elettroni incorporati come prugne in un budino.
* Conclusione di Rutherford: La dispersione inaspettata di particelle alfa non può essere spiegata dal modello di budino di prugna. Invece, Rutherford ha proposto un nuovo modello, ora noto come modello nucleare:
* Nucleo: Ha concluso che l'atomo ha un nucleo minuscolo, denso e carico positivamente al centro.
* Elettroni: Gli elettroni, molto più leggeri del nucleo, orbitano attorno ad esso come pianeti intorno al sole.
Perché si verifica lo scattering:
* Quando una particella alfa incontra un atomo, il suo percorso è influenzato dalle forze elettriche tra la particella alfa caricata positivamente e il nucleo caricato positivamente.
* La maggior parte delle particelle alfa attraversa l'atomo senza un'interazione significativa perché mancano il piccolo nucleo denso.
* Tuttavia, alcune particelle alfa passano abbastanza vicino al nucleo per sperimentare una forte forza repulsiva, facendole spargere ad angoli di grandi dimensioni.
* Più il nucleo più massiccio, più è probabile che devia una particella alfa.
TakeAways chiave:
* L'esperimento di Rutherford ha sostanzialmente cambiato la nostra comprensione dell'atomo.
* Stabilì l'esistenza di un nucleo, una piccola regione densa, caricata positivamente al centro dell'atomo.
* Ha dimostrato che l'atomo è per lo più spazio vuoto, con elettroni in orbita attorno al nucleo.
Questo esperimento è stato un passo cruciale nello sviluppo della moderna teoria atomica e ha gettato le basi per ulteriori indagini sulla struttura dell'atomo.
