modelos atomos

Antes de que Rutherford propusiera su modelo atómico, los físicos aceptaban que las cargas eléctricas en el átomo tenían una distribución más o menos uniforme. Rutherford trató de ver cómo era ladispersión de las partículas alfa por parte de los átomos de una lámina de oro muy delgada. Los ángulos resultantes de la desviación de las partículas supuestamente aportarían información sobre cómo erala distribución de carga en los átomos. Era de esperar que, si las cargas estaban distribuidas uniformemente según el modelo atómico de Thomson, la mayoría de las partículas atravesarían la delgadalámina sufriendo sólo ligerísimas deflexiones, siguiendo una trayectoria aproximadamente recta. Aunque esto era cierto para la mayoría de las partículas alfa, un número importante de estas sufríandeflexiones de cerca de 180º, es decir, prácticamente salían rebotadas en dirección opuesta a la incidente.

Rutherford pensó que esta fracción de partículas rebotadas en dirección opuesta podía serexplicada si se suponía la existencia de fuertes concentraciones de carga positiva en el átomo. La mecánica newtoniana en conjunción con la ley de Coulomb predice que el ángulo de deflexión de unapartícula alfa relativamente liviana por parte de un átomo de oro más pesado, depende del "parámetro de impacto" o distancia entre la trayectoria de la partícula y el núcleo:1


(1)

\chi = 2\pi -2\cos^{-1} \left( \frac{2K/(E_0b)}{\sqrt{1+2K/(E_0b)^2}} \right)

Donde:
K = (q_N/4\pi\varepsilon_0)\,, siendo \varepsilon_0 la constante dieléctrica del vacío y q_N\, la carga eléctrica del centrodispersor.E_0\,, es la energía cinética inicial de la partícula alfa incidente.b\, es el parámetro de impacto.
Dado que Rutherford observó una fracción apreciable de partículas "rebotadas" para las cualesel ángulo de deflexión es cercano a χ ≈ π, de la relación inversa a (1):


(2)

b = \frac{2K}{E_0}\cot \frac{\chi}{2}

se deduce que el parámetro de impacto debe ser bastante menor que el...