resistencias



Una explicación sencilla al modelo de Rutherford




Diaz serna
Ramírez Patricio Julio César.
(Física)

Facultad de ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, México D. F.

E-mail: mesiecuac@hotmail.com

Resumen
Lanzando una aguja al aire mediremos los casos en los que ésta cae en un tapiz cuadriculado, así como los diversos casos en cómo puede caer haciendo unanálisis con el experimento de Rutherford y la dispersión que tienen los átomos al acercarse al núcleo.





Apoyado por avances en el área de la química, el modelo atómico de Dalton (1803), sin duda alguna inspirado e influenciado por la concepción atómica de los antiguos filósofos, proponía que los átomos eran indivisibles, impenetrables e indestructibles, empaquetadas cada una en proximidadcon sus vecinas, tocándose la una a la otra en el caso de los sólidos. Este era el modelo prevaleciente hasta que se empezaron a llevar a cabo experimentos usando partículas de alta energía lanzadas directamente hacia láminas metálicas teniéndose los medios para detectar visualmente las partículas que pudieran haber atravesado la lámina. Como puede verse en la figura que se muestra a continuación,de ser cierto el modelo de Dalton, en el mejor de los casos solo una fracción pequeña de las partículas de alta energía deberían de ser capaces de atravesar una lámina metálica (las esferas amarillas representan los átomos de oro en una lámina extremadamente delgada, los puntitos pequeños verdes dentro de las esferas representan los puntos de impacto vistos desde frente de las partículas lanzadascomo proyectiles hacia la lámina de oro y que chocan con los átomos de oro, mientras que los puntitos en las regiones obscuras representan las partículas que pasan a través del espacio vacío que hay entre los átomos de oro):

De hecho, en una lámina real cuyo grosor por pequeño que sea necesariamente tiene que estar formado por varias capas de átomos, no habría resquicio alguno por dondepudiera pasar nada. Sin embargo, al llevarse a cabo los experimentos, se encontró que la gran mayoría de las partículas lanzadas a una lámina metálica suficientemente delgada (pero sin agujeros) podían atravesar la lámina sin problema alguno.
De este modo, aunque el concepto del átomo se mantuvo firme (sostenido por las conclusiones obtenidas de la química), el modelo atómico de Dalton se empezó aderrumbar ya que dicho modelo no explica cómo es posible que un haz continuo de partículas de alta energía sea capaz de estar penetrando una lámina delgada metálica sin perforarla.
Más adelante a finales del siglo XIX ya no había duda sobre la existencia de las cargas eléctricas y por ende esto dio paso a un amplio esquema de reorganización de la materia.
Para explicar la coexistencia loselectrones, con los protones, que eran capaces de neutralizar la carga eléctrica de los electrones dándole su neutralidad eléctrica al átomo, uno de los primeros modelos teóricos de amplio uso fue el modelo propuesto por Joseph J. Thompson, mejor conocido como Lord Kelvin, precisamente el descubridor del electrón. Este modelo, conocido como el modelo del budín de plum o bien modelo de pastel de pasas suponeque la carga positiva del átomo en lugar de estar concentrada en el átomo en algún lugar específico está diluida en una especie de nube de carga, una especie de budín suave y gelatinoso, y los electrones en cierto modo están “flotando” (aunque permaneciendo estáticos) dentro de esta nube de carga positiva. A diferencia del modelo de Dalton bajo el cual la materia es completamente impenetrable(figura izquierda) en el modelo de Thomson (figura derecha) la materia se vuelve penetrable:

De ser cierto el modelo de Thomson, una lluvia de átomos (no de electrones, sino átomos, y es importante recalcar esto, en virtud de que la masa de un átomo es mucho mayor que la masa de los electrones que contiene) utilizados como “proyectiles” disparados directamente hacia la “masa gelatinosa” de...