Basic HTML Version
Sezione D
Dall’atomo ai composti inorganici e organici
8
3.2
L’esperimento di Rutherford, Geiger e Marsden
Un fascio di particelle
a
(costituite da due protoni e due neutroni), emesse
da una sostanza radioattiva, fu lanciato contro una sottilissima lamina d’oro,
nel cui spessore vi erano poche migliaia di atomi. Uno schermo fluorescente
venne posizionato tutt’intorno alla lamina d’oro, in modo da evidenziare
l’arrivo di ogni particella
a
con la produzione di un lampo di luce. In questo
modo fu possibile ricostruire la traiettoria percorsa dalle particelle dopo
l’impatto con la lamina (
10
).
Joseph John Thomson
(Cheetham Hill, Manchester, 1856 - Cam-
bridge, 1940)
La sua fama è legata soprattutto alle ricerche
sulla conducibilità elettrica dei gas rarefatti,
nel corso delle quali egli riuscì, nel 1897, a
calcolare il rapporto tra la carica e la mas-
sa delle particelle che costituiscono i raggi
catodici. I suoi studi sui raggi canale, d’altro
canto, posero le basi per la scoperta degli
isotopi. Vinse il Nobel per la fisica nel 1906.
Animazione
Esperimento di Rutherford
sorgente radioattiva
particella
a
deviata
particella
a
respinta
raggi
a
particelle
a
la maggior parte
delle particelle
non subisce
deviazioni
lamina d’oro
schermo
fluorescente
Figura 10
Lo schema e il
risultato dell’esperimento di
Rutherford.
Un fascio di raggi
a
proveniente da una sorgente radioattiva viene
inviato contro una sottile lamina d’oro, al centro di uno schermo
fluorescente di forma circolare.
Per la maggior parte le particelle
a
attraversano indisturbate la lamina, ma
alcune, che più si avvicinano ai nuclei
degli atomi di cui essa è formata,
vengono deviate o respinte.
Si scoprì che la grandissima maggioranza delle particelle attraversava la
lamina senza subire deviazioni, ma un certo numero di esse subiva deviazio-
ni più o meno consistenti (angoli di deflessione tra 1° e 90°) e circa una su
diecimila veniva addirittura respinta (angoli di deflessione maggiori di 90°).
Convinto che il modello atomico di Thomson fosse corretto, Rutherford
si stupì soprattutto per quest’ultimo fenomeno, poiché i leggerissimi elettro-
ni non potevano deviare le pesanti particelle
a
lanciate a grande velocità. E
infatti disse: “Fu come sparare un proiettile da 15 pollici contro un foglio di
carta e vedersi respingere il proiettile!”.
I collaboratori di Rutherford studiarono gli angoli di deviazione delle
particelle
a
dopo l’impatto con la lamina, e si resero conto che erano com-
patibili con la legge di Coulomb: le deviazioni erano dunque prodotte da
un’interazione elettrica di tipo repulsivo con particolari punti, piccolissimi e
di carica positiva, interni alla lamina.
D9_chimica_impa.indd 8
03/02/12 0