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 mm)
• pompa rotativa per il vuoto
• goniometro
• sensore di particelle a
particelle
Grafico sperimentale
1600,0
1400,0
1200,0
1000,0
800,0
600,0
400,0
200,0
0,0
-20,0
-10,0
0,0
angolo
10,0
20,0
Confronto tra Grafico Teorico e Sperimentale
Rutherford
1000,0
particelle
800,0
600,0
400,0
200,0
0,0
-20,0
-10,0
0,0
angolo
10,0
20,0
angolo
angolo t particelle teorica
15,0
12,7
2,5
4,6
12,5
10,2
5,5
9,5
10,0
7,7
32,0
23,1
7,5
5,2
309,0
72,9
5,0
2,7
911,0
368,3
2,5
0,2
1363,0
5887,4
0,0
-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 a 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
4
N i ntA
4Z e
1
Nd 
2
2 2
2 4
4
4 R 16  0 m v0 sin ( / 2)
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
V (V)
I (A)
R1 (m)
R2 (m)
200
1,81
0,035
0,031
200
1,74
0,037
0,035
200
1,6
0,043
0,041
200
1,6
0,038
0,037
200
1,44
0,04
0,041
200
1,2
0,049
0,045
200
1,07
0,047
0,055
214
1,83
0,036
0,034
235
1,83
0,034
0,035
251
1,82
0,039
0,037
278
1,82
0,039
0,04
290
1,82
0,04
0,041
178
1,67
0,03
0,032
178
1,52
0,038
0,035
178
1,42
0,042
0,039
178
1,31
0,045
0,041
178
1,18
0,048
0,045
178
1,06
0,048
0,055
178
0,93
0,06
0,045
160
1,53
0,033
0,035
299
1,85
0,041
0,04
INTERVALLO DI CONFIDENZA
1,67E+11
MEDIA
2,10E+11
DEV ST
1,756E+11
e/m (C/Kg)
D%
1,84283E+11
4,9
1,67559E+11
4,6
1,4559E+11
17,1
1,82628E+11
4,0
1,93302E+11
10,1
2,06687E+11
17,7
2,20782E+11
25,7
1,71481E+11
2,3
1,93806E+11
10,4
1,72506E+11
1,8
1,76827E+11
0,7
1,75463E+11
0,1
2,18325E+11
24,3
1,90103E+11
8,3
1,76919E+11
0,8
1,84409E+11
5,0
1,94353E+11
10,7
1,96352E+11
11,8
2,45457E+11
39,8
1,94366E+11
10,7
1,75089E+11
0,3
1,88871E+11
2,15E+10
7,6
CONCLUSIONI
e
2V
 2 2
m B R
Nm0I
-4
B

(
7
.
8
×
10
)I
3/ 2
(5/ 4) a
R1 +R2
R
2
m  permeabilità magnetica
I = intensità di corrente
N = numero delle spire (130)
a = raggio delle bobine
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)
MERCURIO
COLOREq1A
arancione-15,760
verde
-16,989
viola1
-20,682
viola2
-21,790
viola3
-23,020
q2A
-55,768
-54,537
-50,474
-49,489
-48,130
qA
20,004
18,774
14,896
13,850
12,555
q1B
80,476
79,210
75,400
74,310
73,050
q2B
40,250
41,500
45,500
46,770
48,220
VALORE
q medio l dsenqATTESO
q
20,113
18,855
14,950
13,770
12,415
20,059
18,815
14,923
13,810
12,485
571,6
590
537,5 500; 560
429,2
460
397,8
450
360,3
450
IDROGENO
COLORE q1
q2
q
rosso
-11,52
-57,3
verde
-17,65
-51,08
viola
-19,41
-49,22
l dsenq VALORE ATTESO
22,89
648,3
670
16,715
479,4
490
14,905
428,7 420; 440
KRYPTON
COLORE q1
q2
q
IR1
-22,71
-93,38
IR2
-26,63
-89,27
IR3
-29,25
-86,84
IR4
-31,12
-84,78
giallo
-37,48
-95,47
verde
-38,6
-96,59
35,335
31,32
28,795
26,83
28,995
28,995
l dsenq VALORE ATTESO
963,9
866,4
802,8
752,2
807,9
590
807,9 560; 570
Postulati del modello atomico di
Bohr
•Gli elettroni dell’atomo si muovono su orbite circolari
attorno ad un nucleo
•un elettrone in moto sutale orbita non irraggia
•le orbite sono soggette ad una condizione di
quantizzazione del movimento angolare- orbitale
L=n h / 2
h= costante di Plank= 6.63 x 10^-3 Js
•gli elettroni possono emettere o assorbire radiazione
elettromagnetica quando passano da un’orbita all’altra.
E2-E1 =hn
Conclusioni
Bohr mediante questo esperimento, studiando gli spettri a
righe, ha costruito un nuovo modello dell’atomo di idrogeno.
Ha quindi confermato i suoi quattro postulati e posto le basi
della meccanica quantistica.
Falsetti
Chiara
Grandi Sonia
Serrano Elisa