Atomo: differenze tra le versioni

Versione delle 14:59, 23 dic 2008

Versione delle 15:14, 23 dic 2008

Riga 73:

Nel [[1808]] [[John Dalton]] diede una spiegazione ai fenomeni chimici, affermando che le sostanze sono formate dai loro componenti secondo rapporti ben precisi fra numeri interi, ipotizzando quindi che la materia fosse costituita da atomi. Nel corso dei suoi studi, Dalton si avvalse delle conoscenze chimiche che possedeva (la [[legge della conservazione della massa]] e la [[legge delle proporzioni definite]]) e formulò la sua [[teoria atomica]], che si fondava su cinque punti:

* la [[Materia (fisica)|materia]] è formata da [[particelle elementari]] chiamate atomi, che sono indivisibili e indistruttibili;

* gli atomi di uno stesso [[Elemento chimico|elemento]] sono tutti uguali tra loro;

* gli atomi di elementi diversi si combinano tra loro in rapporti di numeri interi e generalmente piccoli dando così origine a [[composto chimico|composti]];

* gli atomi non possono essere né creati né distrutti..;

* gli atomi di un elemento non possono essere convertiti in atomi di altri elementi.<ref>Quete ultime due proposizioni verranno smentite in seguito dai risultati della [[Fisica nucleare e subnucleare]].</ref>

Questa viene considerata la prima teoria atomica della materia perché per primo Dalton ricavò le sue ipotesi per via empirica.

=== I primi modelli atomici ===

[[Immagine:Esperimento Rutherford.PNG|thumb|200px|L'esperimento di Rutherford: poche [[particella alfa|particelle alfa]] vengono deflesse dal [[campo elettrico]] del nucleo, la maggior parte di esse attraversa lo spazio vuoto dell'atomo.]]

Con la scoperta della [[radioattività]] naturale, si intuì successivamente che gli atomi non erano particelle indivisibili, bensì erano oggetti composti da parti più piccole. Nel [[1902]], [[Joseph John Thomson]] propose il primo modello fisico dell'atomo<ref>Caforio e Ferilli, PHYSICA 3, Ed. Le Monnier, pag. 251</ref>: aveva infatti scopertoprovato un anno prima l'esistenza dell'elettrone. Egli immaginò che un atomo fosse costituito da una sfera di materia caricata positivamente (protoni e neutroni non erano stati ancora scoperti) in cui gli elettroni - (negativi -) erano immersi ('''modello a panettone''').

Nel [[1911]], [[Ernest Rutherford]] fece un esperimento cruciale, percon metterelo allascopo di provaconvalidare il modello di Thomson. BombardòEgli bombardò un sottilissimo foglio di [[oro]], posto fra una sorgente di [[particella alfa|particelle alfa]]. Le particelle, passate attraversoattraversando la lamina, sarebberolasciarono rimasteuna impressetraccia del loro passaggio sullo schermo. L'esperimento portò alla constatazione che i raggi alfa non venivano quasi mai deviati.; Essi attraversavano la lamina d'oro senza quasi mai esserne disturbati. Solosolo l'1% dei raggi incidenti era deviato considerevolmente dal foglio di oro e lo era in modo notevole (alcuni venivano completamente respinti). <br>
Sulla base di questo fondamentale esperimento, Rutherford propose un modello di atomo in cui quasi tutta la massa dell'atomo fosse concentrata in una porzione molto piccola, il nucleo (caricato positivamente) e gli elettroni gli ruotassero attorno così come i [[pianeti]] ruotano attorno al sole[[Sole]] ('''modello planetario'''). L'atomo era comunque largamente composto da spazio vuoto, e questo spiegaspiegava il perché del passaggio della maggior parte delle particelle alfa attraverso la lamina. Il nucleo è così concentrato che gli elettroni gli ruotano attorno a distanze relativerelativamente enormi, aventi un diametro da 10.000 a 100.000 volte maggiore di quello del nucleo. [[Ernest Rutherford|Rutherford]] intuì che i protoni da soli non bastavano a giustificare tutta la massa del nucleo e formulò l'ipotesi dell'esistenza di altre particelle, che contribuivanocontribuissero a formare l'intera massa del nucleo. Nel modello atomico di Rutherford non compaiono i neutroni, perché queste particelle furono successivamente scoperte da [[James Chadwick|Chadwick]] nel [[1932]].

Il modello di Rutherford aveva incontrato una palese contraddizione con le leggi della [[fisica classica]]: secondo la teoria [[elettromagnetismo|elettromagnetica]] una carica che subisce una [[accelerazione]] emette [[energia]] sotto forma di [[radiazione elettromagnetica]]. Per questo motivo, gli elettroni dell'atomo di Rutherford, che si muovono di moto circolare intorno a nucleo, avrebbero dovuto emettere onde elettromagnetiche e quindi, perdendo energia, annichilire nel nucleo stesso (teoria del collasso), cosa che evidentemente non accade. Inoltre un elettrone, nel perdere energia, potrebbe emettere onde elettromagnetiche di qualsiasi [[lunghezza d'onda]], operazione preclusa nella teoria e nella pratica dagli studi sul [[corpo nero]] di [[Max Planck]] e, successivamente, di [[Albert Einstein]]. Ciò portò i fisici a introdurre una nuova e rivoluzionaria teoria: la [[quantizzazione dell'energia]].