¿Qué es el experimento de la lámina de oro de Rutherford?
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Experimento de la lámina de oro de Rutherford (Experimento de dispersión de partículas alfa de Rutherford) se refiere a un experimento llevado a cabo por Ernest Rutherford, Hans Geiger y Ernest Marsden en la Universidad de Manchester a principios del siglo XX. En el experimento, Rutherford y sus dos estudiantes estudiaron cómo se desviaban las partículas alfa disparadas contra una delgada lámina de oro. De acuerdo con los modelos atómicos populares de la época, todas las partículas alfa deberían haber viajado directamente a través de la lámina de oro. Sin embargo, para su sorpresa, Rutherford y sus estudiantes encontraron que aproximadamente 1 de cada 8000 partículas alfa fueron desviadas hacia la fuente (es decir, en ángulos mayores de 90).o). Para explicar este efecto, tuvieron que idear un nuevo modelo (ahora conocido como "Modelo de Rutherford“) Para el átomo.
Ernest Rutherford
Para el experimento, una fuente radiactiva que emite partículas alfa se mantuvo frente a una lámina delgada de oro. La fuente y la lámina de oro estaban rodeadas por una pantalla con un recubrimiento de sulfuro de zinc, y el aire se bombea hacia afuera para garantizar que todo el equipo estuviera dentro de un vacío. (Si no lo hubieran hecho, las partículas alfa habrían usado su energía para ionizar las moléculas de aire y nunca habrían alcanzado la lámina de oro).
Se esperaba que las partículas alfa emitidas por la fuente pasaran directamente a través de la lámina de oro. Cada vez que golpeaban la pantalla recubierta de sulfuro de zinc, debían producir un pequeño punto brillante en la pantalla.
El modelo popular para el átomo en ese momento era conocido como el "Modelo de pudín de ciruela". Este fue un modelo desarrollado por J.J. Thomson, quien había descubierto electrones unos años antes. Según su modelo, los átomos eran objetos esféricos, con la carga positiva distribuida uniformemente como una masa, y pequeños trozos de carga negativa (electrones) adheridos a ella como ciruelas. Si este "Modelo de pudín de ciruela" hubiera sido correcto, todas las partículas alfa deberían haber pasado directamente a través de los átomos de oro en la lámina de oro, mostrando muy poca desviación. Sin embargo, lo que Rutherford y sus estudiantes observaron fue bastante diferente.
La mayoría de las partículas alfa. hizo Ir directamente a través de la lámina de oro. Sin embargo, algunas de las partículas alfa parecían ser desviadas en grandes ángulos. En raras ocasiones, algunas partículas alfa parecían haber sido desviadas por ángulos mayores de 900. Para explicar este resultado, Rutherford propuso que la masa de un átomo debe concentrarse en un área muy pequeña en el centro, lo que él llamó el "núcleo". De las desviaciones, también quedó claro que el núcleo estaba cargado:
Experimento de la lámina de oro de Rutherford - Expectativa y resultado del experimento Geiger-Marsden
Experimento de la lámina de oro de Rutherford - Principales observaciones y conclusiones
| Observación | Interpretación |
| La mayoría de las partículas alfa pasaron directamente a través de la lámina de oro. | Estas partículas alfa deben viajar sin acercarse al centro (cargado) del átomo. Por lo tanto, la mayor parte del átomo debe estar vacío. |
| Pocas de las partículas alfa fueron desviadas en grandes ángulos | Estos deben acercarse al centro del átomo, donde se desvían de la carga en el centro. Asi que, la el núcleo debe estar cargado. |
| En raras ocasiones, las partículas alfa fueron desviadas hacia el detector. | Estos deben haber chocado con el núcleo de frente. Asi que, El núcleo debe contener la mayor parte de la masa del átomo.. |
Rutherford no determinó necesariamente que el núcleo estuviera cargado positivamente durante estos primeros experimentos (las desviaciones podrían haber sido producidas por cargas negativas atractivas En lugar de repulsivas cargas positivas en el centro). Rutherford finalmente hizo descubrir que el núcleo de un átomo estaba cargado positivamente, pero esto se hizo en un experimento diferente.
Finalmente, Niels Bohr y Erwin Schrödinger encontraron mejores modelos para los átomos, pero el experimento de la lámina de oro de Rutherford sigue siendo uno de los experimentos más innovadores en la historia de la física..
