Modelo atômico de Rutherford

Ernest Rutherford

          Ernest Rutherford, o 1º barão Rutherford de Nelson, de (Spring Grove, Nova Zelândia, 30 de Agosto de 1871 — Cambridge, 19 de Outubro  de 1937), foi um físico e químico neozelandês que se tornou conhecido como o pai da física nuclear. Num trabalho no início da carreira, descobriu o conceito de meia-vida radioativa, provou que a radioatividade causa a transmutação de um elemento químico em outro, e também distinguiu e nomeou as radiações alfa e beta. Foi premiado com o Nobel de Química em 1908 "por suas investigações sobre a desintegração dos elementos e a química das substâncias radioativas".

           Rutherford realizou sua obra mais famosa após ter recebido esse prêmio. Em 1911, ele defendeu que os átomos têm sua carga positiva concentrada em um pequeno núcleo, e, desse modo, criou o modelo atômico de Rutherford, ou modelo planetário do átomo, através de sua descoberta e interpretação da dispersão de Rutherford em seu experimento da folha de ouro. A ele é amplamente creditada a primeira divisão do átomo, em 1917, liderando a primeira experiência de "dividir o núcleo" de uma forma controlada por dois alunos sob sua direção, John Cockcroft e Ernest Walton em 1932.

 Modelo atômico de Rutherford

            O modelo atômico de Rutherford, também conhecido como modelo planetário do átomo, é uma teoria sobre a estrutura do átomo proposta pelo físico neozelandês Ernest Rutherford, e está intimamente relacionado à experiência de Rutherford. Segundo esta teoria, o átomo teria um núcleo positivo, que seria muito pequeno em relação ao todo mas teria grande massa e, ao redor deste, os elétrons, que descreveriam órbitas helicoidais em altas velocidades, para não serem atraídos e caírem sobre o núcleo. A eletrosfera - local onde se situam os elétrons - seria cerca de dez mil vezes maior do que o núcleo atômico, e entre eles haveria um espaço vazio.

            A falha do modelo de Rutherford é mostrada pela teoria do eletromagnetismo, de que toda partícula com carga elétrica submetida a uma aceleração origina a emissão de uma onda eletromagnética. O elétron em seu movimento orbital está submetido a uma aceleração centrípeta e, portanto, emitirá energia na forma de onda eletromagnética. Essa emissão, pelo Princípio da conservação da energia, faria com que o elétron perdesse energia cinética e potencial, caindo progressivamente sobre o núcleo, fato que não ocorre na prática. Esta falha foi corrigida pelo Modelo atômico de Bohr.

Espalhamento de Rutherford

           

            O espalhamento de Rutherford consiste no espalhamento de partículas alfa, observado por Rutherford quando ele fez incidir um feixe dessas particulas sobre uma folha de ouro. A figura abaixo ilustra o arranjo experimental

               A surpresa do experimento foi que, ao invés de sofrerem pequenos desvios, muitas partículas apresentaram grandes desvios. Algumas até foram retro espalhadas. Mal comparando, é como se uma bala de revolver retornasse ao ser atirada contra uma folha de papel.        

 Fatos

• A grande maioria dos raios alfa passou direto pela lâmina de ouro;
• Pouquíssimos raios alfa foram refletidos pela lâmina;
• Pouquíssimos raios alfa passaram pela lâmina sofrendo desvio.

Conclusão

• Há um grande espaço vazio entre os átomos;
• Há uma região muito pequena e muito densa denominada de núcleo;
• O núcleo é positivamente carregado;
• A região vazia em torno do núcleo é denominada eletrosfera que seria onde os eletróns estão localizados.

James Chadwick

             James Chadwick (Cheshire, 20 de Outubro de 1891 — Cambridge, 24 de Julho de 1974) foi um físico britânico, colaborador de Ernest Rutherford.

               A principal contribuição de James Chadwick para o desenvolvimento da física ocorreu em 1932, data em que descobriu a partícula do núcleo atómico, que passou a ser conhecida por nêutron, devido ao fato de não ter carga elétrica. Pela sua descoberta, divulgada à comunidade científica na obra "Possible Existence of Neutron", obteve em 1935 o Nobel de Física.

 

Modelo atômico de Rutherford - reportagem da BBC sobre a descoberta do núcleo atômico.

Fonte: http://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/fismod/mod06/m_s06.html
            http://pt.wikipedia.org/wiki/Ernest_Rutherford
            http://pt.wikipedia.org/wiki/Experi%C3%AAncia_de_Rutherford 
            http://pt.wikipedia.org/wiki/James_Chadwick