Tra il 1880 e il il 1932 sono stati compiuti grandi passi nell’investigazione del mondo microscopico.

•Balmer nel 1845 osserva che la luce viene emessa con lunghezze d’onda precise

•Thomson nel 1897 propone un modello dell’atomo e conferma l’esistenza dell’elettrone misurando il rapporto tra la sua carica e la massa.

• Rutherford nel 1909 verifica e corregge il modello di Thomson

•Bohr nel 1913 propone un nuovo modello in parte classico e in parte quantistico dell’atomo di idrogeno.

Rutherford

Strumenti utilizzati:•cameretta chiusa ermeticamente•sorgente radioattiva (americio 241)•lamina di metallo (Al, d= 7 m)• pompa rotativa per il vuoto• goniometro• sensore di particelle

Grafico sperimentale

0,0200,0400,0600,0800,0

1000,01200,01400,01600,0

-20,0 -10,0 0,0 10,0 20,0

angolo

particelle

Confronto tra Grafico Teorico e Sperimentale

Rutherford

0,0

200,0

400,0

600,0

800,0

1000,0

-20,0 -10,0 0,0 10,0 20,0

angolo

particelle

angolo angolo t particelle teorica15,0 12,7 2,5 4,612,5 10,2 5,5 9,510,0 7,7 32,0 23,17,5 5,2 309,0 72,95,0 2,7 911,0 368,32,5 0,2 1363,0 5887,40,0 -2,3 1077,0

-2,5 -4,8 430,0 5887,4-5,0 -7,3 48,0 368,3-6,5 -8,8 5,0 129,1-7,5 -9,8 9,0 72,9

-10,0 -12,3 2,0 23,1-12,5 -14,8 0,5 9,5-15,0 -17,3 0,7 4,6

CONCLUSIONI

Il 99% delle particelle attraversa non deviata la pellicola, altre particelle vengono deviate o respinte. Questo comportamento non spiegabile dal modello di Thomson permette a Rutherford di capire che le cariche positive sono concentrate in uno spazio ristretto (nucleo) e non sparse uniformemente nel vuoto.

)2/(

1

16

4

4 440

220

2

42

2 sinvm

eZ

R

ntANN id

Noi abbiamo verificato che il numero di particelle a che hanno superato la lamina segue la formula determinata da Rutherford nel 1911.

Thomson Apparato per l’esperimento:

•tubo riempito di elio (pressione 10^-2 mm Hg) con cannone di elettroni e piastre di deflessione

•bobine di Helmoltz per produrre un campo magnetico uniforme (r=15cm, 130spire)

•alimentatori per corrente e voltaggio

VALORE ATTESO 1,756E+11V (V) I (A) R1 (m) R2 (m) e/m (C/Kg) %

200 1,81 0,035 0,031 1,84283E+11 4,9200 1,74 0,037 0,035 1,67559E+11 4,6200 1,6 0,043 0,041 1,4559E+11 17,1200 1,6 0,038 0,037 1,82628E+11 4,0200 1,44 0,04 0,041 1,93302E+11 10,1200 1,2 0,049 0,045 2,06687E+11 17,7200 1,07 0,047 0,055 2,20782E+11 25,7214 1,83 0,036 0,034 1,71481E+11 2,3235 1,83 0,034 0,035 1,93806E+11 10,4251 1,82 0,039 0,037 1,72506E+11 1,8278 1,82 0,039 0,04 1,76827E+11 0,7290 1,82 0,04 0,041 1,75463E+11 0,1178 1,67 0,03 0,032 2,18325E+11 24,3178 1,52 0,038 0,035 1,90103E+11 8,3178 1,42 0,042 0,039 1,76919E+11 0,8178 1,31 0,045 0,041 1,84409E+11 5,0178 1,18 0,048 0,045 1,94353E+11 10,7178 1,06 0,048 0,055 1,96352E+11 11,8178 0,93 0,06 0,045 2,45457E+11 39,8160 1,53 0,033 0,035 1,94366E+11 10,7299 1,85 0,041 0,04 1,75089E+11 0,3

1,67E+11 MEDIA 1,88871E+11 7,62,10E+11 DEV ST 2,15E+10

INTERVALLO DI CONFIDENZA

22

2

RB

V

m

e

Ia

INB )108.7(

)4/5(4

2/30

221 RR

R

permeabilità magneticaI = intensità di correnteN = numero delle spire (130)a = raggio delle bobine

CONCLUSIONI

Abbiamo misurato il rapporto tra carica e massa degli elettroni.

Spettri a righe Spettrofotometro composto da:

•collimatore

•elemento diffrangente

•telescopio

•lampada a gas (Sodio, Mercurio, Idrogeno, Krypton)

COLOREA 2A A B 2B medio dsenVALORE ATTESO

arancione-15,760 -55,768 20,004 80,476 40,250 20,113 20,059 571,6 590verde -16,989 -54,537 18,774 79,210 41,500 18,855 18,815 537,5 500; 560viola1 -20,682 -50,474 14,896 75,400 45,500 14,950 14,923 429,2 460viola2 -21,790 -49,489 13,850 74,310 46,770 13,770 13,810 397,8 450viola3 -23,020 -48,130 12,555 73,050 48,220 12,415 12,485 360,3 450M

ER

CU

RIO

COLORE 2 dsen VALORE ATTESOrosso -11,52 -57,3 22,89 648,3 670verde -17,65 -51,08 16,715 479,4 490viola -19,41 -49,22 14,905 428,7 420; 440

IDR

OG

EN

O

COLORE 2 dsen VALORE ATTESOIR1 -22,71 -93,38 35,335 963,9IR2 -26,63 -89,27 31,32 866,4IR3 -29,25 -86,84 28,795 802,8IR4 -31,12 -84,78 26,83 752,2giallo -37,48 -95,47 28,995 807,9 590verde -38,6 -96,59 28,995 807,9 560; 570K

RY

PTO

N

•Gli elettroni dell’atomo si muovono su orbite circolariattorno ad un nucleo

•un elettrone in moto sutale orbita non irraggia

•le orbite sono soggette ad una condizione diquantizzazione del movimento angolare- orbitaleL=n h / 2h= costante di Plank= 6.63 x 10^-3 Js

•gli elettroni possono emettere o assorbire radiazioneelettromagnetica quando passano da un’orbita all’altra.

E2-E1 =hn

Postulati del modello atomico diBohr

Bohr mediante questo esperimento, studiando gli spettri arighe, ha costruito un nuovo modello dell’atomo di idrogeno.Ha quindi confermato i suoi quattro postulati e posto le basi

della meccanica quantistica.

Conclusioni

Falsetti Chiara

Grandi Sonia

Serrano Elisa