Evolución del Modelo Atómico: De Thomson a Rutherford

Primeros experimentos con partículas atómicas: El experimento de Thomson

Durante el siglo XIX, la comunidad científica comenzó a experimentar con tubos de rayos catódicos. Estos consisten en un tubo de vidrio con un gas a muy baja presión en su interior, donde se colocan dos placas metálicas, llamadas cátodo y ánodo, conectadas a una diferencia de potencial.

Thomson encontró que los rayos catódicos eran partículas con carga eléctrica negativa, las cuales consideró como fragmentos del átomo. Como la carga eléctrica de la materia es, en general, neutra, dedujo que la otra parte del átomo debía tener carga positiva. Finalmente, al realizar cálculos de masas, encontró que la mayor parte de la masa estaba asociada a la carga positiva.

Con todos sus hallazgos, Thomson estableció un modelo de átomo en el cual los electrones están incrustados en una masa positiva (similar a un pan de pascua).

El experimento de Rutherford

En 1911, el físico inglés Ernest Rutherford realizó el siguiente experimento: bombardeó una delgada lámina de oro con partículas alfa.

• De una fuente radiactiva salen las partículas alfa, las cuales se dirigen hacia la lámina de oro.
• Al otro lado de la lámina, hay una pantalla que registra con fluorescencia el impacto de las partículas, dando testimonio de su trayectoria tras atravesar la lámina.

Rutherford observó que la mayoría de las partículas pasaban en línea recta desde la fuente hasta la pantalla; algunas se desviaban en pequeños ángulos, mientras que otras (en muy pocos casos) se desviaban en un gran ángulo, llegando incluso a devolverse.

Modelo de Rutherford

El hecho de que la mayoría de las partículas alfa no desviaran su trayectoria y una cantidad mínima rebotara, le hizo suponer que la mayor parte de la masa de los átomos debía estar concentrada en un espacio muy reducido que denominó núcleo.

Postulados del modelo atómico de Rutherford:

• El átomo posee un centro donde se concentra más del 99% de la masa.
• El núcleo posee carga positiva.
• El radio del núcleo es aproximadamente 100.000 veces más pequeño que el radio del átomo.
• En la corteza exterior del átomo se encuentran los electrones de carga negativa y masa pequeña.
• Los electrones se encuentran en movimiento a gran velocidad alrededor del núcleo.