venerdì 29 gennaio 2016

STORIA DEL MODELLO ATOMICO


COME è FATTO L'ATOMO?

 Il video ripercorre brevemente l'evoluzione storica del modello atomica da Democrito  arrivando ai giorni nostri (ITA)

MODELLO ATOMICO "A PANETTONE" :
Nel 1897 il fisico inglese Thomson studiando i raggi catodici scopre l'elettrone e misura il suo rapporto carica massa.La massa dell'elettrone m=9,1x10^-31Kg risultava migliaia di volte più piccola di quella dell'atomo. Inoltre l'atomo risultava elettricamente neutro e formato da cariche che emettono
onde elettromagnetiche. Intorno al 1907, Thomson propose un modello atomico detto "a panettone" dove le uvette erano gli elettroni immersi e sparpagliati nella grande carica positiva dell'atomo (il panettone).

MODELLO PLANETARIO DI RUTHERFORD 
Intorno al 1908 il fisico neozelandese Rutherford utilizza particelle alfa (nuclei di elio 2p 2n con carica positiva +2e) per bombardare una lamina d'oro. Su uno schermo posto intorno alla lamina si osservavano le scintillazioni prodotte dalle particelle alfa diffuse.
Nell'esperimento molte particelle alfa superavano l'ostacolo praticamente indisturbate mentre alcune venivano deflesse a volte con angoli molto grandi (alcune addirittura tornavano indietro).
https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_it.html
con questa simulazione si può ripetere l'esperimento
 
Questi fatti non si accordavano con il modello "a panettone"
Rutherford capì che  l'atomo era in gran parte VUOTO (e questo spiegava il passaggio di molte particelle ) e che dentro l'atomo vi era un NUCLEO piccolo dotato di grande massa e di carica POSITIVA capace di far deviare le particelle alfa. Dalla deviazione subita dalle particelle alfa riesce a determinare le dimensioni del nucleo: r=5x10^-15m

Ne consegue il modello PLANETARIO dell'atomo formato da un nucleo centrale con carica positiva Ne (dove e è la carica dell'elettrone e N è il numero di elettroni). Nel nucleo è concentrata tutta la massa. N elettroni  ruotano intorno al nucleo per effetto dell'attrazione elettrostatica.
Inoltre ogni elemento era caratterizzato da un particolare valore di N.
PROBLEMA del modello planetario: Gli elettroni per effetto della rotazione avrebbero dovuto perdere energia irradiando onde elettromagnetiche (cariche accelerate) e l'atomo sarebbe risultato instabile. Quindi secondo la teoria dell'elettromagnetismo gli elettroni colassavano sul nucleo.
esperimento di Rutherford

ATOMO DI BOHR (interpretazione quantistica): Nel 1913 Bohr risolse il problema fornendo un'interpretazione quantistica. Le ipotesi sono:
1) esistono orbite stabili associate ad una determinata energia dove l'elettrone può girare senza irradiare.
2) la transizione dell'elettrone da un'orbita di energia E1 ad un'orbita di energia E2 avviene solo per assorbimento o emissione di un quanto di energia hf=|E1-E2|
3)anche il momento angolare dell'elettrone è quantizzato cioè può essere solo multiplo intero di una certa quantità :
Altro video della RAI sulla storia del modello atomico . Rispetto al primo si concetra maggiormente sulla fisica del novecento. (ITA)

I RAGGI CATODICI 



Per effetto termoelettronico un filamento incandescente (catodo) rilascia delle particelle che sono attirate dall'anodo e formano quelli che inizialmente furono chiamati raggi catodici.  Si capì che erano particelle cariche negativamente da come venivano deviati da un magnete. (ITA)


ESPERIMENTO DI RUTHERFORD



Video documentario sul Bohr e il suo modello atomico - 1 parte


Video documentario su Bohr e il suo modello atomico - 2 parte

 storia sintetica del modello atomico (video Treccani)

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