Ciencias

En 1911, Ernest Rutherford[2], un físico neocelandés discípulo de Thomson, intenta demostrar la validez del modelo por este planteado y para ello diseña –junto con Geiger y Mardsen- la famosaexperiencia de la lámina de oro. En un bloque macizo de plomo, realizan una pequeña perforación y colocan una sustancia radiactiva que emite partículas a++ , b- y rayos g . Colocan un filtro de modo que sólopasen las emisiones a++ que van a bombardear una delgada lámina de oro. Envuelven todo el dispositivo en paredes metálicas, recubiertas con una capa de sulfuro de cinc, que es una sustancia que emite luminiscencia cuando es golpeada por las partículas a++ .

Rutherford imagina a la lámina de oro como formada por una sola capa de átomos compactos como decía Thomson, por eso esperaba que lamayoría de la radiación no la atraviese. Sin embargo, los resultados experimentales demostraron lo contrario: la mayoría de las partículas a++ atraviesa la lámina de oro sin sufrir desviaciones; algunas partículas se desvían con pequeños ángulos y sólo una de cada 8000 rebotan.
Con esto deduce que el átomo no es compacto, sino que presenta grandes espacios vacíos –por donde pasan cómodamente laspartículas a++-. Para explicar por qué algunas partículas se desvian y otras rebotan, pensó que debe haber un lugar que concentre la carga positiva del átomo. Ese lugar, al que llamó núcleo atómico, se repele con la carga de las partículas a++, y les provoca las desviaciones. Aquellas partículas que le pegan de lleno al núcleo son las que rebotan.
El núcleo debe ser muy pequeño en volumen, pero concentratoda la masa del átomo.
La carga positiva se neutraliza con los electrones, externos al núcleo, y que se encuentran girando a grandes velocidades para compensar la atracción eléctrica que los acercaría al núcleo.
Las cargas positivas reciben el nombre de protones (p+) y son casi 2000 veces más grandes que los electrones (e-). La neutralidad eléctrica se logra si hay igual número de p+ que dee-. Si este número no coincide se forman iones (Partículas con carga eléctrica).

En resumen, sobre la base de su experiencia, Rutherford elaboró un nuevo modelo atómico:
a.- el átomo está formado por un núcleo central, cargado positivamente, formado por protones (p+) y rodeado de e- en movimiento.
b.- El número de e- es igual al de protones ya que el átomo es eléctricamente neutro.
c.- elnúcleo es muy pequeño en relación al tamaño total de átomo, por lo que en éste hay grandes espacios vacíos.
d.-la masa del átomo está dada por la masa del núcleo, ya que los e- son casi 2000 veces más chicos que los p+ y su masa es despreciable.
e.- la masa de los p+ es aproximadamente igual a la mitad de la masa del átomo.

El átomo según Rutherford: un núcleo central formado por p+ y neutralizadopor e-, que giran a su alrededor.

Inconvenientes:
Los e- en movimiento pierden energía, según se sabe desde los conceptos de la Física clásica (Física newtoniana), con lo que la Fuerza centrífuga iría disminuyendo paulatinamente. Esto hacía pensar a los físicos de la época, que los e- podrían caer sobre el núcleo, a medida que la fuerza de atracción eléctrica se haga mayor a la fuerzacentrífuga. Esta fue la gran objeción que tuvo este modelo atómico que, por lo demás, representaba perfectamente la filosofía científica de la edad moderna: una teoría construida para explicar los hechos experimentales. La respuesta a este problema la dio el físico danés Niels Bohr, usando conocimientos de la Física Cuántica.

Tercer modelo atómico: Modelo de Bohr.
En 1913 Bohr[3] propuso un modeloatómico basado en el de Rutherford, pero aplicando la Teoría cuántica planteada en 1900 por Max Planck, además de sus estudios sobre espectroscopia. Su modelo interpreta el espectro discontinuo del átomo de Hidrógeno.
En sus trabajos sobre espectroscopia de absorción, Bohr observa que cada elemento químico presenta un espectro atómico distinto. O sea, calentados a la llama del mechero, los...