Cos'è esperimento di rutherford?

L'Esperimento di Rutherford

L'esperimento di Rutherford, formalmente noto come esperimento di diffusione di Rutherford o esperimento della lamina d'oro, fu un esperimento cruciale nella fisica nucleare condotto nel 1909 dai fisici Hans Geiger e Ernest Marsden, sotto la direzione di Ernest Rutherford all'Università di Manchester. Questo esperimento rivoluzionò la comprensione della struttura atomica.

Obiettivo: L'obiettivo principale dell'esperimento era testare il modello atomico a panettone di J.J. Thomson, il quale suggeriva che l'atomo fosse una sfera uniforme di carica positiva con elettroni negativi dispersi al suo interno.

Configurazione Sperimentale:

• Sorgente di Particelle Alfa: Una fonte di particelle alfa (nuclei di elio) ad alta energia.
• Lamina d'Oro: Un sottilissimo foglio d'oro, utilizzato come bersaglio. L'oro fu scelto per la sua malleabilità, permettendo di ottenere una lamina estremamente sottile.
• Schermo Fluorescente (o Contatore di Scintillazione): Uno schermo rivestito di solfuro di zinco (ZnS) che emetteva lampi di luce (scintillazioni) quando colpito da particelle alfa. Questo schermo era circondato alla lamina d'oro e mobile, permettendo di misurare l'angolo di deviazione delle particelle.

Procedura:

Le particelle alfa venivano dirette verso la lamina%20d'oro. Gli scienziati osservavano il numero e l'angolo di deviazione delle particelle alfa dopo aver attraversato la lamina. Le scintillazioni sullo schermo permettevano di rilevare la posizione delle particelle alfa deviate.

Risultati:

I risultati dell'esperimento furono sorprendenti e inaspettati:

• La maggior parte delle particelle alfa attraversava la lamina%20d'oro senza subire deviazioni significative.
• Un piccolo numero di particelle alfa veniva deviato ad angoli ampi.
• Ancora più sorprendentemente, una piccolissima frazione di particelle alfa veniva deviata indietro, ovvero a angoli superiori a 90 gradi.

Conclusioni:

Rutherford interpretò questi risultati come prova che:

• La maggior parte del volume di un atomo è spazio vuoto. Questo spiegava perché la maggior parte delle particelle alfa passava attraverso la lamina senza essere deviate.
• Quasi tutta la massa e la carica positiva dell'atomo sono concentrate in un piccolo nucleo denso al centro dell'atomo. Questo spiegava la deviazione di alcune particelle alfa ad angoli ampi, dovuta alla repulsione elettrostatica tra le particelle alfa positive e il nucleo positivo.
• Gli elettroni orbitano attorno al nucleo, ma sono troppo piccoli per influenzare significativamente la traiettoria delle particelle alfa.

Implicazioni:

L'esperimento di Rutherford portò all'abbandono del modello a panettone di Thomson e alla formulazione del modello%20nucleare%20dell'atomo, in cui un nucleo piccolo, denso e carico positivamente è circondato da elettroni in orbita. Questo modello ha gettato le basi per la moderna comprensione della struttura atomica e della fisica nucleare.