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Modello atomico di Thomson

struttura dell'atomo proposta da Joseph John Thomson nel 1904, prima della scoperta del nucleo atomico
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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 ordinatamente, in anelli rotanti

Il modello atomico di Thomson, detto anche modello atomico a panettone, è un'ipotesi sulla struttura dell'atomo proposta da Joseph John Thomson 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. Secondo questo modello l'atomo dunque sarebbe sostanzialmente pieno.

DescrizioneModifica

La scoperta dell'elettrone pose il problema della definizione di un nuovo modello di atomo. Thomson chiamava queste cariche negative "corpuscoli", nonostante George Johnstone Stoney avesse proposto nel 1894 di chiamarli "atomi di elettricità"[1]. Il lavoro di Thomson fu pubblicato nell'edizione di marzo del 1904 del Philosophical Magazine[2]. In esso Thomson, riprendendo una vecchia idea di Lord Kelvin, propose per l'atomo un modello continuo, con la carica positiva che occupava come una nube tutto il suo volume e gli elettroni dispersi al suo interno, i quali non erano né statici, né disposti casualmente. Infatti, i "corpuscoli" erano sistemati ordinatamente, in posizioni regolari, e liberi di orbitare all'interno di anelli rotanti. Queste orbite erano stabilizzate dalle interazioni tra gli elettroni stessi e dal fatto che quando un elettrone andava verso l'esterno della nuvola, avrebbe immediatamente sentito una maggiore attrazione verso il centro in virtù di una maggiore presenza di carica positiva all'interno della sua orbita e ciò doveva essere una diretta conseguenza della legge di Gauss. Inoltre gli spettri di emissione delle varie sostanze erano riconducibili alle differenze di energia delle diverse orbite degli anelli.

Nonostante il modello suggerisse una posizione ordinata degli elettroni, molti videro delle somiglianze tra le illustrazioni dell'atomo di Thomson e un tipico dolce natalizio britannico, il plum pudding. Per questo motivo si cominciò a indicare colloquialmente il modello atomico di Thomson come plum pudding model, adattato in italiano come modello a panettone.

Pur basandosi sulle evidenze sperimentali dell'epoca, il modello atomico di Thomson suscitò alcune perplessità all'interno della comunità scientifica, poiché esso non era in grado di giustificare molte cose, tra cui la radioattività, infatti, nello stesso anno Hantarō Nagaoka propose un proprio modello atomico: il modello saturniano. Il modello Thomson non resse alle prove sperimentali, poiché fu confutato dall'esperimento di Geiger e Marsden nel 1908, interpretato da Ernest Rutherford nel 1911[3], che suggerì un modello atomico alternativo, nel quale la carica positiva era concentrata in un nucleo molto piccolo al centro dell'atomo.

NoteModifica

  1. ^ G. J. Stoney,, Of the "Electron" or Atom of Electricity, in Philosophical Magazine, Series 5, vol. 38, 1984, pp. 418–420 (archiviato dall'url originale l'8 agosto 2005).
  2. ^ 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, nº 39 (archiviato dall'url originale il 9 settembre 2007).
  3. ^ Joseph A. Angelo, Nuclear Technology, Greenwood Publishing, 2004, ISBN 1-57356-336-6.

Voci correlateModifica