Modello atomico di Thomson

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Una rappresentazione schematica del modello atomico di Thomson, anche detto modello a panettone. Nel modello di Thomson i "corpuscoli" (ovvero le particelle cariche negativamente, i moderni elettroni) erano sistemati in maniera non casuale, in anelli rotanti.

Il modello atomico di Thomson anche detto modello a panettone (in inglese, plum pudding model) dell'atomo proposto da Joseph John 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" deriva dal 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 plum pudding è un dolce natalizio inglese). Altri nomi del modello sono "biscotto con scaglie di cioccolato" (chocolate chip cookie model) o modello "muffin ai mirtilli" (blueberry muffin model).

Il modello fu confutato dall'esperimento di Geiger e Marsden nel 1908, 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 mostrò che la carica nucleare era molto simile al numero atomico, successivamente 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 né statici, né disposti casualmente. Il lavoro di Thomson fu pubblicato nell'edizione di marzo del 1904 del Philosophical Magazine[3], Thomson 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 elettroni 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.

Thomson tentò, con scarso successo, di calcolare attraverso il suo modello alcune delle linee spettrali principali conosciute per alcuni elementi. Tuttavia, il modello di Thomson, assieme al simile modello saturniano (avanzato nel 1904 da Hantarō Nagaoka in seguito al lavoro di James Clerk Maxwell sugli anelli di Saturno), erano precursori del successivo modello atomico di Bohr, analogo al sistema solare.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ G. J. Stoney,, Of the "Electron" or Atom of Electricity in Philosophical Magazine, Series 5, vol. 38, 1984, pp. 418–420.
  2. ^ Joseph A. Angelo, Nuclear Technology, Greenwood Publishing, 2004, ISBN 1-57356-336-6.
  3. ^ J.J. Thomson, On the Structure of the Atom: an Investigation of the Stability and Periods of Oscillation of a number of Corpuscles arranged at equal intervals around the Circumference of a Circle; with Application of the Results to the Theory of Atomic Structure in Philosophical Magazine Series 6, vol. 7.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Fisica Portale Fisica: accedi alle voci di Wikipedia che trattano di Fisica