Modello atomico di Thomson
Il modello atomico di Thompson anche detto modello a panettone (in ingelse, plum pudding model) dell'atomo proposto da J. J. Thomson, che scoprì l'elettrone nel 1897, fu proposto nel 1904 prima della scoperta del nucleo atomico. In questo modello, l'atomo è costituito da una distribuzione di carica positiva diffusa all'interno della quale sono inserite le cariche negative. Nel complesso l'atomo è elettricamente neutro.
Thomson chiamava queste cariche negative "corpuscoli", nonostante G. J. Stoney propose nel 1894 di chiamare elettroni gli "atomi di elettricità"[1].
Il nome "a panettone" derivadal fatto che le cariche negative sono inserite all'interno della distribuzione di carica positiva come i canditi in un panettone, allo stesso modo in inglese il modello è conosciuto come modello "plum pudding" (il pudding è un dolce natalizio inglese). Altri nomi del modello sono "biscotto con scaglie di ciocolato" (chocolate chip cookie model) o modello "muffin ai mirtilli" (blueberry muffin model).
Il modello fu confutato dall'esperimento di Geiger e Marsden nel 1909, interpretato da Ernest Rutherford nel 1911[2] che propose un proprio modello atomico alternativo nel quale la carica positiva era concentrata in un nucleo.
Henry Moseley nel 1913 che mostrò che la carica nucleare era molto simile al numero atomico, succesivamente Antonius Van den Broek suggerì che il numero atomico corrisponde alla carica nucleare. Infine Niels Bohr propose il modello atomico che porta il suo nome, nel quale un nucleo che contiene delle cariche positive è circondato da un ugual numero di elettroni negli orbitali atomici.
A dispetto dei nomi precedenti, gli elettroni contenuti all'interno della carica positiva non sono nè statici, nè disposti casualmente. Nel lavoro di Thompson fu pubblicato nell'edizione di marzo del 1904 del Philosophical Magazine[3], Thompson affermava che gli elettroni erano liberi di ruotare all'interno della carica positiva. Queste orbite erano stabilizzate nel modello dal fatto che quando un elettrone si allontanava del centro della nuvola di carica positiva sentiva una maggiore attrazione verso il centro a causa della presenza di una maggiore carica positiva all'interno della sua orbita (una conseguenza della legge di Gauss). Inoltre gli elttroni potevano ruotare in anelli che erano ulteriormente stabilizzati dalle interazioni tra gli elettroni, e gli spettri di emissione delle varie sostanze erano riconducibili alle differenze di energia delle diverse orbite degli anelli.
Thompson tentò, con scarso successo, si calcolare attraverso il suo modello alcune delle linee spettrali principali conosciute per alcuni elementi. Tuttavia, il modello di Thompson, assieme al simile modello ad anelli di Saturno (avanzato nel 1904 da Hantaro Nagaoka in seguito al lavoro di Maxwell sugli anelli di Saturno), erano precursori del successivo modello atomico di Bohr, analogo al sistema solare.
Note
- ^ G. J. Stoney,, Of the "Electron" or Atom of Electricity, in Philosophical Magazine, Series 5, vol. 38, 1984.
- ^ Joseph A. Angelo, Nuclear Technology, Greenwood Publishing, 2004, ISBN 1573563366.
- ^ J.J. Thomson, Philosophical Magazine Series 6, vol. 7, http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Chem-History/Thomson-Structure-Atom.html.
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