Diferencies ente revisiones de «Esperimentu de Rutherford»
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m Iguo testu: -"núcleu" +"nucleu" |
m Iguo testu: -"pequenu" +"pequeñu" |
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El cálculu anterior nun ye más qu'un aproximamientu, pero ta claro que la deflexión a lo sumo va tar nel orde d'una
===La resultancia===
A pidimientu de Rutherford, Geiger y Marsden realizaron una serie d'esperimentos los que señalaron un fexe de partícules alfa nuna fina llámina de metal y midieron el patrón de dispersión usando una pantalla fluorescente. Detectaron partícules alfa rebotando na fueya de metal en toles direcciones, dalgunes de vuelta na fonte. Esto tendría de ser imposible según el modelu de Thomson. Obviamente, eses partícules atoparen una fuerza electrostática enforma mayor que'l modelu de Thomson, lo que de la mesma implicaba que la carga positiva del átomu concentrar nun volume muncho más
Cuando Geiger y Marsden dispararon partícules alfa nes sos llámines metáliques, diéronse cuenta de que namái una
Rutherford refugó asina'l modelu de Thomson, y sicasí propunxo un modelu nel que l'átomu consistió na mayoría d'espaciu vacíu, con tola so carga positiva concentrada nel so centru nun volume bien
==Cronograma==
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Ernest Rutherford foi profesor de física na Universidá de Mánchester. Yá recibiera numberosos honores polos sos estudios de radiación. Afayara la esistencia de rayo alfa, rayo beta y rayo gamma, y demostrara qu'éstos yeren la consecuencia de la distintegración de los átomos. En 1906, recibió la visita d'un físicu alemán llamáu Hans Geiger, y quedó tan impresionáu que-y pidió a Geiger que se quedara y ayudáralu nes sos investigaciones. Ernest Marsden yera un estudiante de llicenciatura en física qu'estudiaba so Geiger.
Les partícules alfa son
Los esperimentos que diseñaron arreyaron bombardear una llámina metálica con partícules alfa pa reparar cómo la llámina esvalixar en relación cola so espesura y material. Utilizaron una pantalla fluorescente pa midir les trayectories de les partícules. Cada impautu d'una partícula alfa na pantalla produció un
===L'esperimentu de 1908===
[[File:Geiger1908.jpg|right|thumb|300px|Esti aparatu foi descritu nun artículu de 1908 por Hans Geiger. Namái podía midir deflexiones d'unos pocos graos.]]
Un artículu de 1908 por Geiger, «Sobre la Dispersión de Partícules por Materia», describe'l siguiente esperimentu. Geiger construyó un llargu tubu de vidriu de casi dos metros de llargor. Nun estremu del tubu había una cantidá de "emanación de radiu" (R) que sirvía como fonte de partícules alfa. L'estremu opuestu del tubu cubrir con una pantalla fosforescente (Z). Nel centru del tubu había una hendidura de 0,9 mm d'anchu. Les partícules alfa de R pasaron al traviés de la hendidura y crearon un parche brillosu de lluz na pantalla. Utilizóse un microscopiu (M) pa cuntar los centelleos na pantalla y midir el so espardimientu. Geiger bombió tol aire del tubu por que les partícules alfa tuvieren desobstruidas y dexaron una imaxe llimpio y apertao na pantalla que correspondía a la forma de la hendidura. Geiger entós dexó un pocu d'aire nel tubu, y el parche brillosu fíxose más difusu. Geiger depués bombió l'aire y asitió una fueya d'oru sobre la ranura n'AA. Esto tamién fixo que'l parche de lluz na pantalla estendiérase más. Esti esperimentu demostró que tanto l'aire como la materia sólido podríen esvalixar notablemente les partícules alfa. L'aparatu, sicasí, namái podía reparar
===L'esperimentu de 1909===
Llinia 88:
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Nun artículu de 1909, «Nuna Reflexón Difusa de les Partícules Alfa»,<ref name=GeigerMarsden1909/> Geiger y Marsden describieron l'esperimentu por aciu el cual demostraron que les partícules alfa pueden ser esvalixaes por más de 90°. Nel so esperimentu prepararon un
Geiger y Marsden entós queríen envalorar el númberu total de partícules alfa que se taben reflexando. La configuración anterior nun yera afecha pa ello porque'l tubu contenía delles sustances radiactives (radio y los sos productos de desintegración) y, poro, les partícules alfa emitíes teníen rangos variables y porque yera difícil pa ellos determinar a qué velocidá emitía'l tubu partícules alfa. Esta vegada, asitiaron una
===L'esperimentu de 1910===
[[File:Geiger-1910-fig1.GIF|right|thumb|300px|Esti aparatu describir nel documentu de 1910 de Geiger. Foi diseñáu pa midir con precisión cómo la dispersión varió según la sustanza y l'espesura de la llámina.]]
Un artículu de 1910 de Geiger, «La dispersión de les partícules por materia», describe un esperimentu por aciu el cual intentó midir cómo l'ángulu más probable al traviés del cual esviar una partícula alfa varia col material pol que pasa, la espesura de dichu material, y la velocidá de les partícules alfa. Geiger construyó un tubu de vidriu herméticu del que se bombiaba l'aire. Nun estremu había un bulbu (B) que contenía "emanción de radiu" (radón-222). Per mediu de mercuriu, el radón en B foi bombiáu pol estrechu del tubu escontra una pantalla de sulfuru de cinc fluorescente (S). El microscopiu qu'utilizó pa cuntar los centelleos na pantalla foi afitáu a una escala de milímetru vertical con un vernier, lo que dexó a Geiger pa midir con precisión onde los rellumos de lluz apaeció na pantalla y asina calcular los ángulos de les partícules de deflexión. Les partícules alfa emitíes dende A estrecháronse a una viga por un
A partir de les meidiciones que tomó, Geiger llegó a les siguientes conclusiones:
Llinia 101:
* l'ángulu de deflexión más probable ye proporcional a la masa atómico de la sustanza
* l'ángulu de deflexión más probable mengua cola velocidá de les partícules alfa
* la porbabilidad qu'una partícula esviar por más de 90° ye bien
=== Rutherford modela matemáticamente el patrón de dispersión ===
En 1911, Rutherford publicó un documentu históricu en 1911 tituláu «La dispersión de partícules alfa y beta por materia y l'estructura del átomu»<ref name=Rutherford1911/> nel que propunxo que l'átomu contenga nel so centru un volume de carga eléctrica que ye bien
Rutherford desenvolvió una ecuación matemática que modelaba cómo la llámina tenía d'esvalixar les partícules alfa si tola carga positiva y la mayor parte de la masa atómico concentrar nun solu puntu nel centru d'un átomu.
Llinia 163:
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Geiger y Marsden depués probabron cómo la dispersión varió cola espesura de la llámina (i.y. if ''s ∝ t''). Construyeron un discu (S) con seis orificios furaos nél. Los furos fueron cubiertos con llámines de metal d'espesura variable, or nengunu pal control. Esti discu sellóse entós nun aníu de latón (A) ente dos pplacas de vidriu (B y C). El discu podría ser xiráu per media d'una barra (P) pa llevar cada ventana delantre de la fonte de partícules alfa (R). Nel panel de vidriu traseru atopábase una pantalla de sulfuru de cinc (Z). Geiger y Marsden repararon que'l númberu de centelleos qu'apaecieron na pantalla yera en realidá proporcional a la espesura, siempres y cuando dichu espesura fuera
Geiger y Marsden reutilizaron l'aparatu anterior pa midir cómo'l patrón de dispersión varió col cuadráu de la carga nuclear (i.y. si ''s ∝ Q<sub>n</sub><sup>2</sup>''). Geiger y Marsden supunxeron que la carga del nucleu yera proporcional al pesu atómicu del elementu, polo que probaron si la dispersión yera proporcional al pesu atómicu al cuadráu. Geiger y Marsden cubríen los furacos del discu con llámines d'oru, estañu, plata, cobre y aluminiu. Midíen el poder de frenáu de cada llámina al oldealo a una espesura equivalente d'aire. Cuntaron el númberu de centelleos per minutu que cada llámina produció na pantalla. Estremaron el númberu de centelleos per minutu pol equivalente d'aire. Cuntaron el númberu de centelleos per minutu que cada llámina produció na pantalla. Estremaron el númberu de centelleos per minutu pol quivalente d'aire de la llámina respectiva, luege estremar de nuevu pol raigañu cuadrada del pesu atómicu (ellos sabíen que pa les llámines d'igual poder de frenáu, el númberu d'átomos per unidá d'área ye proporcional al raigañu cuadráu del pesu atómicu). Asina, pa cada metal, Geiger y Marsden llograron el númberu de centelleos que produz un númberu fixu d'átomos. Pa cada metal, entós estremaron esti númberu pol cuadráu del pesu atómicu, y atoparon que les proporiciones yeren más o menos iguales. Asina probaron que ''s ∝ Q<sub>n</sub><sup>2</sup>''.<ref name=GeigerMarsden1913/>
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