Modelo Atómico de Rutherford

Modelo de Rutherford
Modelo de Rutherford, también llamado modelo atómico de Rutherford, átomo nuclear o modelo planetario del átomo, descripción de la estructura de los átomos propuesta (1911) por el físico nacido en Nueva Zelanda, Ernest Rutherford. El modelo describía el átomo como un núcleo diminuto, denso y cargado positivamente llamadonúcleo, en el que se concentra casi toda la masa, alrededor del cual la luz, constituyentes negativos, llamados los electrones circulan a cierta distancia, al igual que los planetas que giran alrededor del Sol.

Se postuló que el núcleo era pequeño y denso para explicar la dispersión de partículas alfa de una fina lámina de oro, como se observó en una serie de experimentos realizados por estudiantes universitarios. Ernest Marsden bajo la dirección de Rutherford y el físico alemán Hans Geiger en 1909. Una fuente radiactiva que emite las partículas alfa (es decir, partículas cargadas positivamente, idénticas al núcleo del átomo de helio y 7.000 veces más masivas que los electrones) estaban encerradas dentro de un escudo protector de plomo. La radiación se enfocó en un haz estrecho después de pasar a través de una rendija en una pantalla de plomo. Se colocó una sección delgada de lámina de oro frente a la rendija y una pantalla recubierta con sulfuro de zinc para hacerla fluorescente sirvió como contador para detectar partículas alfa. A medida que cada partícula alfa golpeaba la pantalla fluorescente, produjo un estallido de luz llamado centelleo, que era visible a través de un microscopio de observación adjunto a la parte posterior de la pantalla. La pantalla en sí era móvil, lo que permitía a Rutherford y sus asociados determinar si la lámina de oro desviaba o no las partículas alfa.

La mayoría de las partículas alfa pasaron directamente a través de la lámina de oro, lo que implicaba que los átomos se componen principalmente de espacio abierto. Algunas partículas alfa se desviaron ligeramente, lo que sugiere interacciones con otras partículas cargadas positivamente dentro del átomo. Otras partículas alfa se dispersaron en grandes ángulos, mientras que muy pocas incluso rebotaron hacia la fuente. (Rutherford dijo más tarde: "Fue casi tan increíble como si dispararas un proyectil de 15 pulgadas contra un trozo de papel de seda y volviera y te golpeara"). Sólo una partícula objetivo con carga positiva y relativamente pesada, como la núcleo propuesto, podría explicar una repulsión tan fuerte. Se consideraba que los electrones negativos que equilibraban eléctricamente la carga nuclear positiva viajaban en órbitas circulares alrededor del núcleo. La fuerza electrostática de atracción entre los electrones y el núcleo se comparó con la fuerza gravitacional de atracción entre los planetas giratorios y el Sol. La mayor parte de este átomo planetario era espacio abierto y no ofrecía resistencia al paso de las partículas alfa.

El modelo de Rutherford reemplazó al Modelo atómico de "pudín de ciruela" del físico inglés Sir JJ Thomson, en el que los electrones estaban incrustados en un átomo cargado positivamente como ciruelas en un pudín. Basado totalmente en la física clásica, el modelo de Rutherford en sí fue reemplazado en unos pocos años por el Modelo atómico de Bohr, que incorporó algunas de las primeras teorías cuánticas.