Faceti o comparatie intre modelul thomson si cel rutherford. Ziceti si mie de doamne ajuta
Răspunsuri la întrebare
Explicație:
presupune că atomul e alcătuit din electroni dispuși în interiorul unei sfere cu raza de ordinul 10-10m, încărcate uniform cu o sarcină pozitivă. Modelul este denumit și "cozonacul cu stafide" datorită asemănarii dintre dispunerea particulelor negative în norul de sarcină pozitivă și a stafidelor în aluat. A fost propus de către J.J. Thomson în anul 1904,[1] înainte de descoperirea nucleului atomic. El presupunea că electronii oscilează în jurul unei poziții de echilibru atunci când li se comunică energie, atomul emițând radiații de diverse frecvențe.
Modelul "cozonacului cu stafide", elaborat de J.J. Thomson
Deficiențe ale modelului Modificare
Una dintre deficiențele modelului consta în faptul că frecvența radiației emise putea avea orice valoare, lucru infirmat de seriile spectrale descoperite experimental.
În 1909, experimentele lui Geiger și Marsden pun în evidență împrăștierea particulelor la trecerea printr-o foiță metalică, fenomen ce nu putea fi explicat pe baza modelului Thomson. Ernest Rutherford, în 1911, a intuit că sarcina pozitivă este concentrată într-un volum mic în interiorul atomului. El a elaborat un model planetar care considera că atomul este format dintr-un nucleu pozitiv de rază 10-14÷10-15m în jurul căruia se rotesc electronii, pe orbite circulare.
Modelul atomic Rutherford, elaborat de Ernest Rutherford în 1911, este primul model planetar al atomului. Conform acestui model, atomul este format din nucleu, în care este concentrată sarcina pozitivă, și electroni care se rotesc în jurul nucleului pe orbite circulare, asemeni planetelor în Sistemul Solar.
Modelul atomic Rutherford: electroni (verde) și nucleu (roșu).
Elaborarea modelului Modificare
Modelul a fost dezvoltat în urma experimentelor realizate de către Hans Geiger și Ernest Marsden în anul 1909. Ei au studiat, sub îndrumarea lui Ernest Rutherford, împrăștierea particulelor α la trecerea printr-o foiță subțire din aur. Conform modelului atomic elaborat de Thomson, particulele trebuiau să fie deviate cu câteva grade la trecerea prin metal din cauza forțelor electrostatice. S-a constatat, însă, că unele dintre ele erau deviate cu unghiuri mai mari decât 90° sau chiar cu 180°. Acest fapt a fost explicat prin existența unei neuniformități a distribuției de sarcină electrică în interiorul atomului. Pe baza observațiilor efectuate, Rutherford a propus un nou model în care sarcina pozitivă era concentrată în centrul atomului, iar electronii orbitau în jurul acesteia.
Noul model introducea noțiunea de nucleu, fără a-l numi astfel. Rutherford se referea, în lucrarea sa din 1911, la o concentrare a sarcinii electrice pozitive:
"Se consideră trecerea unei particule de mare viteză printr-un atom având o sarcină pozitivă centrală N e, compensată de sarcina a N electroni."
El a estimat, din considerente energetice, că, pentru atomul de aur, aceasta ar avea o rază de cel mult 3.4 x 10-14 metri (valoarea actuală este egală cu aproximativ o cincime din aceasta). Mărimea razei atomului de aur era estimată la 10-10 metri, de aproape 3000 de ori mai mare decât cea a nucleului.
Rutherford a presupus că mărimea sarcinii pozitive ar fi proporțională cu masa atomică exprimată în unități atomice, având jumătate din valoarea acesteia. A obținut pentru aur o masă atomică de 196 (față de 197, valoarea actuală). El nu a făcut corelația cu numărul atomic Z, estimând valoarea sarcinii la 98 e, față de 79, unde e reprezintă sarcina electronului.
Modelul propus de Rutherford descrie nucleul, dar nu atribuie nici o structură orbitelor electronilor. Totuși, în lucrare este menționat modelul saturnian al lui Hantaro Nagaoka, în care electronii sunt aranjați pe inele.
Deficiențe ale modelului
Principalul neajuns al modelului consta în faptul că acesta nu explica stabilitatea atomului. Fiind elaborat în concordanță cu teoriile clasice, presupunea că electronii aflați în mișcare circulară, deci accelerată, emit constant radiație electromagnetică pierzând energie. Prin urmare, în timp, electronii nu ar mai avea suficientă energie pentru a se menține pe orbită și ar "cădea" pe nucleu.
De asemenea, frecvența radiației emise ar fi trebuit să ia orice valoare, în funcție de frecvența electronilor din atom, fapt infirmat de studiile experimentale asupra seriilor spectrale.