Democrito (460 a.C.) ipotizza l’esistenza di particelle indivisibili chiamate “Atomi”...
Modelli principali:
J. J. Thomson (1865-1940)
E. Rutherford (1871-1937)
N. Bohr (1885-1962)
J. J. Thomson 1865-1940
Gli elettroni, carichi negativamente, sono distribuiti casualmente in una massa fluida di carica positiva.
E. Rutherford 1871-1937
Gli elettroni ruotano intorno al nucleo positivo secondo orbite circolari.
N. Bohr 1885-1962
Quasi tutta la massa atomica è nel nucleo, attorno al quale ruotano gli elettroni su orbite ben definite che rappresentano i vari stadi di energia. L’elettrone può cadere da un’orbita di alta energia ad una di bassa energia, producendo un fotone.
Esperimento di Thomson: apparato e/m Verificare in modo sperimentale il rapporto e/m
La forza di Lorentz agisce perpendicolarmente alla velocità v e al campo magnetico B:
F = evB
F = ma = m v2/R
e/m = 2V/ (BR)^2
e = carica elettrica
m = massa elettrone
V= voltaggio
B = costante magnetica (7,8 *10-4) * intensità di corrente (I)
R = raggio preciso (media del raggio dx e sx)
Formula utilizzata
Strumenti
Utilizzati
Lettura dello strumento Il passo più importante sta nel stabilire la lunghezza del raggio grazie al righello a specchio.
Fascio di elettroni accelerato
Azionamento bobine
Scelta di un determinato valore di voltaggio e intensità elettrica
Individuazione raggio sx e dx tramite scala a specchio
raccolta dati
Applicazione formula
Procedimento
Raccolta dati
Errori sperimentali Errata lettura dello strumento (parallasse)
Voltaggio o corrente troppo bassi o troppo alti
Mal posizionamento del cannone elettrico
Eventuali errori strumentali
Esperienza di RUTHERFORD (modello planetario)
Apparato sperimentale utilizzato: sorgente radioattiva (Americio), lamina di alluminio, pompa a vuoto, cilindro a vuoto, rilevatore (fotodiodo a giunzione pn).
Modalità operative
Monto il dispositivo
Attraverso la pompa a vuoto pratico il vuoto nel cilindro
Collego ad un computer il rilevatore.
Posiziono la sorgente radioattive e la lamina di alluminio perpendicolarmente al rilevatore.
Tramite il rilevatore misuro la corrente che vi giunge proporzionale al numero di particelle che, dopo aver attraversato la lamina in un intervallo di tempo definito (60s), lo colpiscono.
Mantenendo fisso il rilevatore ruoto la lamina e la sorgente di un certo angolo θ compreso tra ±15°
Ripeto le operazioni precedenti più volte variando angolo.
Dati Sperimentali
Curva Teorica
Osservazioni
La maggioranza delle particelle alfa prosegue in linea retta.
Alcune particelle sono deviate con un angolo diverso da 0.
Maggiore è l’angolo minore è la quantità di particelle rilevate.
Conclusioni
Le particelle alfa(nuclei di elio) sono molto più piccoli dell'atomo, 10 -15.
La maggiore componente dell'atomo era lo spazio vuoto.
Non era concepibile una struttura atomica come quella rappresentata da Thomson.
Comments