El model de la pudina de cireres: Un intent inicial per explicar l'àtom
Què és el model de la budinera amb prunes?
El model de la budinera amb prunes és un model científic històric de l'àtom que va proposar J.J. Thomson el 1904, poc després de descobrir l'electró. El model intentava explicar dues propietats dels àtoms que eren conegudes en aquell moment: els electrons són partícules carregades negativament, i els àtoms no tenen cap càrrega elèctrica neta.
El model de la budinera amb prunes suggeria que un àtom consta d'una esfera de càrrega positiva, anomenada budinera, amb electrons incrustats, com les prunes en un dessert. Els electrons estaven disposats en cares i equilibraven la càrrega positiva de l'esfera.
El model de la budinera amb prunes va ser el primer model que assignava una estructura interna específica a un àtom, i es basava en evidències experimentals i fórmules matemàtiques. No obstant això, aviat va ser reemplaçat per un model més precís de l'àtom després de noves descobertes.
Com va arribar Thomson al model de la budinera amb prunes?
Thomson era un físic anglès que va realitzar experiments amb raigs catòdics, que són feixos d'electrons emesos d'una placa metàl·lica quan se li aplica una corrent elèctrica. Va mesurar la relació entre la càrrega i la massa dels electrons i va trobar que era molt més petita que la de qualsevol àtom conegut. Va concloure que els electrons són partícules subatòmiques presents en tots els àtoms.
Thomson també sabia que els àtoms són neutres elèctricament, és a dir, no tenen cap càrrega total. Raonava que hi havia de haver alguna càrrega positiva en els àtoms que compensava la càrrega negativa dels electrons. També seguïa el treball de William Thomson (Lord Kelvin), que havia proposat un model d'atzúm positiu esfèric l'any anterior.
Thomson va publicar el seu model de la budinera amb prunes el 1904 en una revista científica britànica de prestigi. Va descriure els àtoms com esferes de càrrega positiva uniforme, amb electrons distribuïts com càrregues puntuals en cares. Va utilitzar fórmules matemàtiques per calcular les forces entre els electrons i l'esfera i entre els electrons mateixos.
El model de Thomson era un intent d'explicar l'estructura atòmica de la matèria i justificar les seves propietats químiques i elèctriques. També era coherent amb la mecànica clàssica, que era la teoria dominant de la física en aquell moment.
Quines eren les limitacions del model de la budinera amb prunes?
El model de la budinera amb prunes tenia alguns problemes i limitacions que el feien incapçal d'explicar alguns fenòmens observats i resultats experimentals.
Un problema era que no podia explicar l'emissió de diferents freqüències de llum dels àtoms quan són excitats per fonts d'energia externes. Per exemple, quan els àtoms d'hidrogen són exposats a la electricitat, emeten un espectre de llum que consisteix en diferents colors o longituds d'ona. Segons el model de Thomson, els àtoms d'hidrogen només haurien d'emetre una freqüència de llum, ja que només tenen un electró.
Un altre problema era que no podia explicar la deflexió de les partícules alfa pels àtoms. Les partícules alfa són partícules carregades positivament que són emeses d'elements radioactius. El 1909, Ernest Rutherford va realitzar un experiment on va disparar partícules alfa a una fulla fina d'or. Esperava que la majoria passessin a través amb poca o cap deflexió, ja que la càrrega positiva dels àtoms hauria de estar repartida uniformement segons el model de Thomson.
No obstant això, va trobar que algunes partícules alfa estaven deflexes a angles grans, i algunes fins i tot van rebotar. Això indicava que hi havia una regió concentrada de càrrega positiva en els àtoms que repel·lia les partícules alfa. Rutherford va anomenar aquesta regió el nucli i va proposar un nou model de l'àtom on els electrons orbiten al voltant d'un nucli petit i dens.
El model nuclear de l'àtom de Rutherford va ser més exitós que el model de la budinera amb prunes de Thomson en explicar diversos fenòmens i experiments. També va obrir el camí a noves descobertes sobre l'estructura i el comportament dels àtoms.
Quina és la importància del model de la budinera amb prunes?
El model de la budinera amb prunes podria haver estat incorrecte, però no era inútil. Va ser un pas important en el desenvolupament de la teoria atòmica i de la física moderna. Estava basat en evidències científiques i lògica, i va estimular més recerca i experimentació.
El model de la budinera amb prunes també va mostrar que els àtoms no són indivisibles ni immutables, com alguns filòsofs antics havien pensat. Va revelar que els àtoms tenen estructures internes i partícules subatòmiques, el que va obrir noves possibilitats per entendre la matèria i l'energia.
El model de la budinera amb prunes també va tenir alguna influència en altres camps de la ciència i la cultura. Per exemple, va inspirar Niels Bohr a desenvolupar el seu model quàntic de l'àtom, que incorporava tant la mecànica clàssica com la quàntica. També va inspirar alguns artistes i escriptors a utilitzar-lo com a metàfora o símbol per diversos conceptes i temes.
El model de la budinera amb prunes podria haver estat reemplaçat per un model millor, però encara té algun valor històric i científic. Va ser el primer model a proposar una estructura específica per als àtoms, i va estimular més recerca i descoberta. També va influir en altres camps de la ciència i la cultura, i segueix formant part de la història de la teoria atòmica.
Conclusió
El model de la budinera amb prunes va ser un intent inicial d'explicar l'àtom per J.J. Thomson el 1904. Suggestava que un àtom consta d'una esfera de càrrega positiva amb electrons incrustats. El model intentava justificar les propietats dels àtoms i la matèria, però fallava a l'hora d'explicar alguns fenòmens i experiments. Aviat va ser reemplaçat pel model nuclear de l'àtom de Rutherford, que introduïa el concepte de nucli. El model de la budinera amb prunes no era correcte, però va ser un pas important en el desenvolupament de la teoria atòmica i de la física moderna.
Declaració: Respecteu l'original, bons articles dignes de compartir, si hi ha infracció contacteu per eliminar.
