El experimento de Rutherford de la lámina de oro

Esta es una cita de un físico como comentario sobre uno de sus resultados experimentales dijo sobre su experimento que era como si dispararas un proyectil de 15-Rutherford había investigado mucho sobre la radiactividad, era amigo de Marie Curie y su esposo Pierre, y había hecho muchos estudios sobre los diferentes tipos de reactividad. en los diferentes tipos de reactividad y más específicamente tenía curiosidad en este momento acerca de las partículas alfa de Apple asari que son en realidad en el momento en que no sabía lo que eran, pero ahora sabemos que son helio 2 más núcleos lo que significa que tenemos dos protones en el núcleo ya que es helio y también tiene dos neutrones y no tiene electrones y por lo tanto tiene una carga de dos más, así que lo que el hermano fer hizo fue tomar un pedazo de radio y lo puso dentro de una caja de plomo y la caja de plomo tenía un pequeño agujero en él en un lado para que las partículas radiactivas elf podría salir de y luego disparó las partículas alfa a un trozo de lámina de oro, un trozo muy delgado de lámina de oro, y tenía curiosidad por ver si podía aprender un poco sobre la estructura del átomo usando este experimento. las partículas alfa son las balas que salen de nuestra pistola de partículas alfa y la lámina de oro es nuestro papel de seda y tenemos estas partículas alfa bastante rápidas y masivas que estamos disparando, pero por qué Rutherford esperaba que eso ocurriera aquí, no es necesariamente sencillo, al menos para mí, por qué pensarías que estas partículas alfa irían directamente a través de la lámina de oro, así que lo que el hermano liberado en ese momento estaba haciendo era probar el modelo del pudín de ciruela, así que esto es bastante temprano en la historia donde nosotros, siendo científicos en ese entonces, sabíamos que JJ Thompson otro físico acababa de descubrir los electrones, así que sabíamos que el átomo tenía estas partículas que eran pequeñas, realmente pequeñas, sabíamos que tenían menos del 1% de la masa de un átomo de hidrógeno, así que eran mucho más pequeñas que un átomo. JJ Thompson sabía que los electrones existían en base a sus resultados experimentales y propuso, en base a sus resultados, que un átomo se parecía a un pudín de ciruelas. Si no sabes lo que es un pudin de ciruela porque tal vez no eres británico o no te gusta la suciedad, puedes imaginarlo como una galleta de chocolate, así que tenemos estas pequeñas partículas cargadas negativamente dentro del átomo, pero la mayor parte del átomo se compone de una sopa cargada positivamente y esto fue principalmente porque el átomo en general tiene que ser neutral, los científicos sabían que los átomos eran neutrales, así que tenía que haber algo allí para cancelar la carga negativa del electrón. Se pueden usar las ecuaciones físicas para ver el campo eléctrico generado por esta sopa cargada positivamente y resulta que el campo es muy débil porque las cargas están esparcidas por todo el átomo, así que lo que él pensó que sucedería era que todas las partículas pasarían directamente y ocasionalmente una de ellas se desviaría un poco, ya que tenemos un átomo cargado positivamente, dependiendo de dónde pasen las partículas alfa. Creo que empezamos con un spoiler porque sabemos que no obtuvo lo que esperaba, así que, ¿qué vio exactamente Rutherford? Disparó sus partículas alfa a su papel de seda y vio que la mayoría de las partículas pasaban directamente como esperaba, de hecho, vio que casi todas las partículas pasaban directamente, vio que un par de ellas se desviaban un poco, así que se desviaron de su camino tal vez alrededor de 1 grado, apenas lo suficiente como para poder verlo. pero por suerte Rutherford era un químico muy minucioso y también pensó que podría ser interesante detectar si las partículas venían no sólo aquí, sino que puso una pantalla detectora que daba toda la vuelta, dando suficiente espacio para que las partículas alfa entraran y él estaba siendo muy cuidadoso aquí porque realmente no esperaba ver nada justo aquí o aquí o realmente en cualquier lugar excepto aquí, pero resultó que por cada una de cada 20. 000 partículas alfa o alguna locura diminuta,000 partículas alfa o algún pequeño número loco como que por cada uno en 20,000 partículas alfa, vio que las partículas golpeaban la lámina de oro y rebotaban y eso es una locura, eso es exactamente lo que no esperas cuando golpeas un trozo de papel de seda con una bala, así que lo primero que hizo creo que no fue ir hmm, esto es realmente una locura, sólo queremos saber qué precio tiene esto, estoy bastante seguro de que lo primero que hizo fue que esto es raro y luego probablemente comprobó sus resultados experimentales y trató de repetirlo y comprobó todo para asegurarse de que nada iba mal y resultó que sí, que algo estaba sucediendo realmente, esta y 20. 000 partículas alfa era real,000 partículas alfa era real, lo que significaba que necesitábamos un nuevo modelo atómico, teníamos que explicar de alguna manera que una pequeña fracción de las partículas alfa estaba siendo rebotada.Sabía que tenía que ser diminuto porque no muchas partículas alfa interactuaban con él porque la mayoría de ellas pasaban directamente. Sabía que tenía que ser masivo y cargado positivamente porque los electrones son muy pequeños y la mayoría de las partículas pasaban directamente, así que lo que fuera que interactuara con estas partículas tenía que ser muy pequeño pero muy pesado, y así es como rebotaban. y es realmente pequeño, de hecho, fue capaz de calcular exactamente el tamaño basado en el número de partículas alfa que lo golpearon y dijo que era aproximadamente 110 mil diez milésimas del volumen del átomo y entonces, ¿qué más tenemos? Sabemos que tenemos este núcleo que está cargado positivamente y es diminuto y masivo y también tenemos nuestros electrones y entonces, ¿qué está haciendo el resto del átomo? basado en todo esto, lo que significa que la mayor parte del átomo es en realidad un espacio vacío, ya que los electrones son realmente pequeños y el núcleo sólo ocupa una diezmilésima parte del radio.el resto del espacio no es nada, lo cual es una locura, así que basado en este modelo particular que Rutherford hace, él pudo explicar sus resultados, él pudo explicar que la mayoría de las partículas alfa iban directamente a través de ellas, y de vez en cuando una partícula alfa se acercaba al núcleo y se desviaba un poco, y aún más raro, una partícula alfa podía golpear el núcleo directamente, y entonces rebotaba porque el núcleo es súper pesado y porque está cargado positivamente, así que repelía la partícula alfa cargada positivamente. Rutherford llamó a este modelo en particular o lo llamamos ahora, no estoy seguro de cuál, en realidad lo llamó el modelo nuclear. Esto se parece bastante a la imagen moderna del átomo que la mayoría de la gente piensa. Hay un montón de preguntas que aún no se responden aquí, como lo que exactamente los electrones están haciendo o dónde están los electrones, pero debido a que Rutherford propone un nuevo modelo, otros científicos fueron capaces de diseñar nuevos experimentos para ponerlo a prueba y no mucho tiempo después tuvimos una imagen bastante buena de lo que estaba pasando en el nivel del átomo.