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Es posible que hayamos visto un juguete que por medio de unas agujas finas saca la forma de una mano o una cara. Las agujas nos señalan formas desconocidas. De igual forma los científicos que escudriñaban el interior de la materia querían emplear algo similar para desentrañar ese misterio.
En 1910 el científico inglés Rutherford hizo un experimento con objeto de averiguar cuál era la estructura interna del átomo. Utilizo las recientemente descubiertas partículas alfa. Ya sabemos que estas partículas son positivas y su masa es cuatro veces la del hidrógeno. Son partículas, por tanto, muy pequeñas.
Lanzó estas partículas contra una placa de oro muy fina. Según sus cálculos cada partícula se debería encontrar con unos 10000 átomos de oro antes de salir por el otro lado. Allí dispuso una pantalla fluorescente para recoger los impactos.
Puedes ver una animación del experimento aquí.
Según el modelo de Thomson para el átomo de Oro la mayoría de las partículas alfa se debían desviar aunque en ningún caso mucho. No existían fuerzas suficientemente fuertes para hacerlo.
Pero el resultado obtenido no fue, de ningún modo, el que esperaba.
“Es la cosa mas increíble que me ha sucedido en la vida. Casi tan increíble como si disparase una pistola contra un papel de seda y el proyectil se volviese contra usted",
La mayoría de las partículas atravesaban la lámina directamente (los miles de átomos de oro que encontraban), sin desviarse en absoluto. Algunas experimentaban grandes desviaciones y otras pocas rebotaban como si chocasen con algo extraordinariamente pesado.
Lo que sucedía lo puedes ver en esta animación.
1 A (amstrong) 10-10 m más o menos el tamaño de un átomo.
Dibuja un esquema del Sistema Solar indicando las fuerzas entre el Sol y la Tierra. ¿De qué tipo son estas fuerzas y cómo se calculan? ¿Porqué no se cae la Tierra sobre el Sol?.
Dibuja un esquema de un átomo según Rutherford indicando las fuerzas entre el núcleo y un electrón. ¿De qué tipo son estas fuerzas y cómo se calculan? ¿Porqué no se cae el electrón?
Teniendo en cuenta esos tamaños y suponiendo que el núcleo tuviera el tamaño de una abeja de 1 cm, ¿cómo sería el tamaño del átomo?.
Si la materia está hecha de átomos y estos están prácticamente huecos, ¿como es posible que no podamos atravesar paredes de hormigón como los fantasmas? ¿Podríamos atravesarlas con algún proyectil? ¿Como sería este proyectil?
El diámetro medio de los átomos de hierro es de 2,5 A. Si fuera posible colocar los átomos de hierro uno a continuación del otro (en fila), ¿cuántos átomos cabrían en una longitud de 1 mm?
¿Cuánto tiempo necesitaríamos para contar todos los átomos que hay dentro de ese milímetro, suponiendo que fuéramos capaces de contar 5 átomos por segundo?
En el modelo de Rutherford el átomo era semejante a un sistema solar en miniatura: Un núcleo de tamaño muy pequeño en el centro, cargado positivamente y que tiene concentrada casi toda la masa del átomo. El núcleo que es 10000 veces más pequeño que el átomo tiene una densidad millones de veces superior a la materia sólida. Se dice que si el átomo tiene el tamaño de un campo de fútbol, el núcleo sería una naranja situada en su centro !y tiene toda la masa concentrada en el!. Los electrones muy ligeros se mueven alrededor suyo.
De hecho en esta figura el núcleo está muy exagerado. En realidad debería ser un punto casi invisible.
El átomo, las moléculas que forman todo son en gran parte espacio vacío.
El átomo mide aproximadamente (unos más y otros menos) 10-10 metros. En 1 cm cabe aproximadamente 100 millones de átomos. El núcleo mide 10-14m es decir 10000 veces menos. para medir estas longitudes tan pequeñas se emplea una unidad especial
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