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2.7.2: Modello di Thomson(1904)

Una matematizzazione del modello atomico proposto da Kelvin venne effettuata da Thomson nel 1904 che pose l’attenzione ad individuare le configurazioni di equilibrio assunte da elettroni su orbite. Ciò permise di interpretare la periodicità delle caratteristiche degli elementi nella tavola di Mendeleyev. Dopo la misura del rapporto tra la carica e la massa dell’elettrone Thomson elaborò un modello d’atomo basati sull’idea che il portatore della carica elementare fosse il costituente elementare dell’edificio atomico. Quest’ultimo era, in condizioni normali, elettricamente neutro; si poneva quindi la necessità di introdurre, nell’atomo, una quantità di elettricità positiva capace di neutralizzare le cariche negative degli elettroni. Per raggiungere questo scopo erano percorribili due strade: la prima raffigurava la carica positiva come concentrata in uno o più nuclei, la seconda faceva riferimento all’ipotesi che la carica positiva fosse distribuita uniformemente nella zona di spazio occupata dallo atomo. Anche i protoni furono scoperti mediante un apparecchio a raggi catodici. Nel 1911 si scoprì che i raggi si muovevano in direzione opposta rispetto alla traiettoria dei raggi catodici, e più tardi si comprese che possedevano una carica positiva. Thomson trovò che la carica era uguale a quella di un elettrone, anche se di segno opposto, e si parlò di ‘’protoni’’. Una terza particella che costituiva l’atomo rimase inosservata per molto tempo,sebbene nel 1920 il fisico inglese Lord Rutherford ne avesse intuito l’esistenza. Dieci anni dopo Walter Bothe ottenne la prima prova che il neutrone fosse una particella subatomica; ciò fu confermato da J.Chadwich il quale scoprì che queste particelle, oggi chiamate neutroni , possedevano un alta energia, erano prive di carica ed avevano una massa uguale a quella del protone. Nel1904 Thomson formulò un modello di struttura dell’atomo, concepito come una sfera omogenea carica di elettricità positiva, di natura ignota, in cui erano immersi più elettroni (tale modello fu detto “modello a panettone“).

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