El experimento de la lámina de oro de Rutherford

esta es una cita por un físico químico como un comentario sobre uno de los resultados en sus experimentos él dijo que su experimento fue como si disparara a un proyectil de 15 pulgadas a un papel absorbente papel que después regresa y te golpea hablemos de su experimento y de lo que hizo hasta ese momento rutherford había investigado mucho sobre radioactividad era amigo de marie curie y de su esposo pierre también había hecho muchos estudios observando diferentes tipos de reactividad sobre todo estaba muy interesado en las partículas alfa tenía curiosidad sobre las partículas alfa que bueno hasta ese momento él no sabía que eran pero nosotros sabemos que son núcleos de helio dos más eso significa que en el núcleo tenemos dos protones y también tenemos dos neutrones pero no tenemos electrones por eso tiene una carga dos más entonces primero rutherford tomó un poco de radio y lo puso en una caja y esta caja tenía un hueco muy pequeño en uno de los lados así las partículas radioactivas alfa podían salir de la caja en la dirección que él quisiera y después él disparó las partículas alfa hacia una lámina de oro una lámina de oro muy delgada él hacía este experimento porque estaba muy interesado en ver si podía aprender un poco más sobre la estructura del átomo entonces regresando a la cita podríamos decir que las partículas alfa son balas que salen de nuestra pistola de partículas alfa y la lámina de oro es nuestro papel absorbente entonces tenemos todas estas partículas alfa muy rápidas y sólidas que son disparadas pero porque router for esperaba que eso pasara porque pensaría que las partículas alfa viajarían únicamente hacia la lámina de oro bueno pues en ese momento router for estaba probando el modelo del pudding de pases esto es muy al inicio de la historia en donde si nosotros fuéramos científicos de la época sabríamos que jj thompson otro físico acababa de descubrir los electrones entonces hasta ese momento sabíamos que el átomo tiene unas partículas en él que son muy muy pequeñas incluso menos que el 1% de la masa de un átomo de hidrógeno mucho más pequeñas que un átomo y también sabríamos que están cargadas negativamente estos son los electrones actualmente sabemos que son electrones pero en ese tiempo jj thomson supo que existían los electrones basándose en los resultados de sus experimentos con sus resultados él propuso que un átomo se ve como un pudín de pasas si no saben que es un pudín de pasas porque no son británicos o simplemente no les gustan los postres imaginen que esto se parece a una galleta con chispas de chocolate entonces tenemos estas pequeñas partículas cargadas negativamente que están atrapadas adentro de lato pero la mayor parte del átomo está hecha de una especie de sopa cargada positivamente y eso es porque en gran parte el átomo tiene que ser neutro los científicos sabían que los átomos eran neutros así que debía existir algo ahí que cancelará la carga negativa de los electrones ahora como rutherford pensaba que así se veían los átomos de oro pudo predecir matemáticamente lo que harían las partículas alfa y lo que predijo fue que se movería con esta trayectoria incluso podemos usar ecuaciones físicas para analizar el campo eléctrico que es generado por esta sopa positivamente pero resulta que como la carga está distribuida por todo el átomo el campo es muy débil entonces él pensó que todas las partículas se movería en esta dirección y quizá de vez en cuando algunas se desviaría un poco dependiendo de por dónde pasará la partícula alfa así que él pensó que podría existir una ligera desviación pero en general las partículas se moverían derecho aunque bueno creo que nos podemos adelantar un poco porque ya sabemos que en realidad no ocurrió todo lo que él esperaba pero exactamente qué fue lo que vio rutherford bueno al disparar las partículas alfa observó que la mayoría de las partículas pasaron a través justo como él esperaba de hecho la mayoría de las partículas pasaron a través pero unas cuantas se desviaron un poco a lo mejor menos de un grado lo suficiente para poder verlas pero si él no hubiera tenido tanta o ciudad como químico tal vez aún ahora pensaríamos que así es como se ve un átomo afortunadamente rutherford fue muy cuidadoso y también pensó en que quizás sería interesante detectar si las partículas llegaban no sólo aquí él no sólo puso un detector aquí sino que se le ocurrió poner un detector en todo alrededor casi todo alrededor dejando un espacio para que las partículas alfa pudieran entrar y fue muy cuidadoso porque realmente él no esperaba ver algo por aquí o por acá solamente esperaba ver algo aquí pero al final resultó que por cada partícula alfa entre 20.000 o algún número muy pequeño como ese supongamos que por cada una entre 20 mil partículas alfa él observó que las partículas golpeaban la lámina de oro y rebotaba que lo cono eso es justamente lo que no esperaríamos cuando golpeamos un papel absorbente con una bala y bueno no creo que lo primero que hiciera rutherford fuera decir esto es muy loco acabamos de ganar un premio nobel no más bien estoy segura que pensó esto es muy raro y probablemente revisó los resultados de su experimento y trató de repetirlo revisando todo para asegurarse de que nada estaba mal y al fin si algo estaba ocurriendo una de cada 20.000 partículas alfa era real pero qué significa eso bueno eso significa que necesitábamos un nuevo modelo atómico porque de alguna manera tenía que explicar que una fracción muy pequeña de las partículas alfa estaba rebotando pero como lo hizo bueno él supo que había algo en el átomo que era muy pequeño pequeño solito y cargado positivamente él sabía que tenía que ser muy pequeño porque no muchas partículas alfa interactuaban con él la mayoría pasaba a través de la lámina también supo que tenía que ser sólido y cargado positivamente porque bueno los electrones son muy pequeños y la mayoría de las partículas pasaban a través así que con lo que fuera que interactuaban estas partículas tenía que ser muy pequeño pero muy sólido así es cómo rebotaban así que rutherford hizo un nuevo modelo atómico que incorporaba estos puntos él dijo que existía algo aquí con estas propiedades ahora lo conocemos como núcleo el núcleo es muy pequeño de hecho rutherford pudo calcular aproximadamente qué tan grande era basándose en cuántas partículas alfa lo golpeaba y dijo que aproximadamente era de una fracción igual a 1 entre 10.000 del volumen del átomo entonces ya sabemos que tenemos un núcleo que está cargado positivamente y que es muy pequeño y sólido y también tenemos a los electrones pero qué pasa con el resto del átomo bueno si nos basamos en esto el resto del átomo son espacios vacíos como los electrones son muy pequeños y el núcleo solo ocupa una pequeñísima fracción el resto no tiene nada lo cual es un poco loco no así que basándose en este modelo rutherford pudo explicar sus resultados pudo explicar que la mayoría de las partículas alfa pasaban a través del átomo pero que algunas veces una partícula alfa pasaba muy cerca del núcleo con lo que se desviaba un poco pero también muy rara vez una partícula alfa chocaba con el núcleo y rebotaba porque el núcleo es muy denso y está cargado positivamente así que repele las partículas alfa que también están cargadas positivamente a este modelo no recuerdo si fue rutherford quien le puso el nombre pero este es el modelo nuclear modelo nuclear y observen que es muy parecido a la imagen moderna del átomo que la mayoría conocemos pero todavía hay muchas preguntas que aún no son respondidas aquí como por ejemplo qué están haciendo los electrones o dónde están dónde están los electrones pero bueno como rutherford propuso este nuevo modelo otros científicos pudieron diseñar nuevos experimentos para probarlo y no mucho después de eso se pudo obtener una muy buena imagen de lo que ocurre a nivel atómico