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B. ESTRUCTURA INTERNA DEL Á
ÁTOMO

Capítulo 4
Partículas fundamentales y núcleo

FViera

Los átomos y sus características
Tales de Mileto (600 aC): Sugiere que el agua es la
(
)
g
q
g
sustancia base de la Tierra.
aC):
)
p
q
Demócrito (450 aC): Propone que la materia está
constituida por partículas muy pequeñas llamadas
átomos (indivisible o indestructible).
Lucrecio (100aC): Postula que la divisibilidad de una
sustancia no puede ser infinita.
Edad Media (1100–1500): En esta época domina la
teoría aristotélica de los cuatro elementos que
constituyen el universo: Tierra – aire – agua – fuego.

QG 4/1

Aristóteles
Teoría de los cuatro elementos

QG 4/2

Roger Bacon (1250): Propone que para descubrir
los secretos de la naturaleza es necesario observar.Inicios de método deductivo.
Tomas Young (1800): Desarrolla la teoría
ondulatoria de la luz y los fenómenos de
interferencia.
John Dalton (1808): Los elementos están
1808)
formados por partículas extremadamente pequeñas
llamadas átomos (Química moderna).
moderna).
Siglo XIX-XX: Desarrollo de la Teoría Atómica
Actual. Se ha establecido que el diámetro del
átomo es de 2 X 10-10 m y sumasa es de 10-23g.
Se ha comprobado que el átomo esta formado por
partículas más pequeñas (subatómicas).
QG 4/3

Fuentes de información sobre la
micro-estructura de los átomos
Conducción de electricidad a través de materia gaseosa.

Fenómeno de radioactividad.

Producción de radiación del tipo Rayos X.
Rayos-X

Experimentos espectroscópicos.

QG 4/4

Conducción de electricidada través de materia gaseosa

Rayos catódicos o negativos (e.g., electrones)
y
g
(
(e.
)
Plucker: Gases a baja presión (< 0.01 Pa ó 10-4 torr)
conducen una corriente eléctrica cuando son sujetos a una alta
diferencia de potencial (20 kv)
kv).
- Cátodo

Ánodo

+

Rayos Catódicos
y

Amperímetro
pe et o

QG 4/5

Plucker: Observó que, bajo estas condiciones,
una radiaciónera emitida desde el cátodo
cátodo,
siendo independiente del gas que contenía el
tubo. Al llegar al ánodo, la radiación producía
un brillo fosforescente o brillante. Sugirió el
término RAYOS CATÓDICOS
CATÓDICOS.

(+)
Ánodo

(-)
Cátodo

QG 4/6

Crookes: Colocó una pequeña hélice (Cruz de
Malta) en la trayectoria de los rayos catódicos,
observando que esta empezaba a girar y quedelineaba la sombra de la hélice en el ánodo
ánodo.
Propuso que los rayos catódicos eran realmente
partículas que aportaban su energía cinética a las
hélices.

QG 4/7

Perrin: Observó que los rayos catódicos son
desviados
d i d por l campos eléctrico y magnético,
los
lé t i
éti
lo cual indica que presentan una carga eléctrica.
La dirección de la deflexión indica una carga
negativa.Cátodo
Cá d
_

Ánodo

E

+

+

_
Desviación de la sombra de
la Cruz de Malta

QG 4/8

Determinación de la relación carga/masa del electrón
Supongamos el experimento de Thompson para la
producción de un haz de rayos catódicos Si se
catódicos.
establece un campo eléctrico E en la trayectoria, el haz
se desviará de una posición Y hacia una posición X.
Cátodo

_

E

++ Ánodo

X
Y
_

QG 4/9

La fuerza del campo eléctrico E estará dada por:
Fe = E * e = (V / d) * e
Fe =
E =
e =
V =
d =

Fuerza de campo eléctrico
Intensidad de campo eléctrico
Carga del electrón
Diferencia de potencial entre las placas
Distancia entre las placas

Por otro lado, si un campo magnético B se establece (¡¡sin
la influencia d l campo eléctrico!!), en unaposición
l i fl
i del
lé i !!)
i ió
perpendicular al campo eléctrico E y con una magnitud:
Fm = B * v * e
Fm
B
v
e

=
=
=
=

Fuerza del campo magnético
Intensidad de campo magnético
Velocidad del electrón
Carga del electrón

QG 4/10

El campo magnético B forzará a los electrones
ad
describir una t
ibi
trayectoria circular d radio R
t i i l de di
en dirección al punto...