I MODELLI ATOMICI DI RUTHERFORD E DI BOHR

Rutherford

Ernest Rutherford, Primo Barone Rutherford di Nelson  (Brightwater, 30 agosto1871 – Cambridge, 19 ottobre 1937), è stato un chimico e fisico neozelandese, noto come il padre della fisica nucleare e fu il precursore della teoria orbitale dell'atomo, basandosi sulla scoperta dello scattering Rutherford nel suo esperimento della lamina d'oro sottile.

Vinse il Premio Nobel per la Chimica nel 1908.

ATOMO DI RUTHERFORD

 Professore di fisica all'  universita' di Manchester, subito dopo la scoperta, del fisico francese A.H. Becquerel, individuo' i tre principali componenti delle radiazioni che chiamo alfa, beta, gamma.(α,β,γ)

 Successivamente, fece un esperimento nel quale voleva dimostrare che, come aveva detto Thomson l' atomo era costituito in ugual numero da particelle positive e negative che condividevano lo stesso spazio.

 L' esperimento consisteva in un contenitore di piombo dal quale venivano emesse radiazioni alfa che venivano indirizzate verso una lamina d'oro. Intorno a tutta la costruzione Rutherford pose una pellicola fotografica.

Esperimento di Rutherford

 Inizialmente  Rutherford pensava che tutte le particelle delle radiazioni trapassassero la lamina e si fermassero sulla pellicola e che alcune deviassero.

In realta' il 99% delle particelle passava e si fermava sulla pellicola , un po' deviavano ma 1 su 8000 tornava indietro.

 Da questi risultati Rutherford dedusse che l'atomo era costituito da un nucleo denso , dotato di massa e di una forte carica elettrica circondato da uno "sciame" di elettroni.  

Questo fu il primo modello atomico rappresentato come un modello planetario infatti il nucleo rappresenta la terra e gli elettroni i pianeti che le ruotano intorno.

 Il modello atomico di Rutherford tuttavia, presentava alcuni inconvenienti poiche' gli elettroni  a causa del loro moto intorno al nucleo dotati di accelerazione non nulla, avrebbero dovuto continuare a irraggiare, perdendo continuamente energia, fino a collassare sul nucleo.

 Questo avrebbe reso impossibile l'esistenza di atomi stabili.

Borh

ATOMO DI BOHR

 In seguito a queste considerazioni  Bohr  propose un nuovo modello atomico frutto delle teorie di Rutherford e di dati sperimentali.

 Il nuovo modello e' entrato a far parte dei fondamenti della meccanica quantistica. L' atomo di B. consiste in un nucleo di carica positiva al quale ruotano intorno gli elettroni di carica negativa che percorrono orbite stazionarie.

 Le orbite scoperte da Bohr sono fisse ma non equidistanti , ci sono infiniti livelli  possibili.

Bohr  afferma inoltre due postulati :

1) allo STATO STAZIONARIO gli elettroni ruotano su orbite definite e fisse senza mai assorbire ne cedere energia.

Struttura atomo

2) allo STATO ECCITATO assorbendo energia dall' esterno gli elettroni possono spostarsi dall'orbita stazionaria ad un'altra.

 In seguito a cio' si dice che l'energia nell' atomo e' quantizzata , cioe' la quantita' di Energia che assorbe un elettrone nel passaggio da un orbita ' all'altra e' definita.

 Spontaneamente l'elettrone tendera' a tornare all' orbita stazionaria cedendo la stessa quantita' di Energia assorbita prima.

                                               ? = E2 -E1  

                                                        h

Bohr afferma che gli elettroni possono percorrere gli spazi in base all' Energia. 

Lo scienziato approfondi il concetto di LIVELLI ENERGETICI. Essi sono gli spazi che percorrono gli elettroni intorno al nucleo con valore costante di Energia

 Spontaneamente l'elettrone perde energia sotto forma di ONDE ELETTROMAGNETICHE per far tornare stabile l' atomo

Calcolando l'Ec e l'Ep dell' elettrone all'interno dell'atomo B. HA DEFINITO L'Etot.