8.4 | Primer model atòmic: model de Thomson Un cop descoberts l’electró i el protó, els científics van començar a imaginar quina estructura tindrien els àtoms. El primer model atòmic és el de Thomson (1904): Els àtoms són neutres, per tant, havien de tenir igual nombre de protons i d’electrons. Com que el tamany dels protons i la seva massa és molt més gran que la dels electrons, es podria suposar que els protons ocuparien la major part del volum de l’àtom i els electrons estarien incrustats en ells. (Com un pastís o plum-cake). J. J. Thomson va suggerir que l’àtom és una esfera uniforme d’electricitat positiva on es troben immersos els electrons, molt separats els uns dels altres a causa de les forces de repulsió. Aquest model explica perfectament per què els àtoms són neutres i per què, quan es perden algun o alguns electrons, l’àtom s’ionitza.

8.5 | Descobriment del nucli. Model atòmic de Rutherford Rutherford va fer un experiment per estudiar si l’àtom era uniforme com diu el model de Thomson. En impactar amb partícules  una làmina d’or, va trobar que la majoria de partícules travessaven sense desviar-se perquè no es trobaven amb res del seu tamany. Unes poques es desviaven perquè passaven a prop d’on es concentrava la massa de l’àtom i la càrrega positiva i només algunes rebotaven perquè hi impactaven de ple. L’àtom era gairebé buit i havia descobert el nucli atòmic (1911). Amb l’experiment es van determinar les dimensions del nucli i de l’àtom: Diàmetre de l’àtom: 10-9 – 10-10 m -Diàmetre del nucli: 10-14 – 10-15 m El diàmetre de l’àtom és 100.000 vegades més gran que el del nucli: l’àtom és gairebé buit !

8.5 | Descobriment del nucli. Model atòmic de Rutherford Segons el model de Rutherford, en els àtoms es distingeixen dues zones completament diferents: el nucli, on queda concentrada tota la càrrega positiva i gairebé tota la massa, i al voltant del nucli una zona denominada embolcall, escorça o capa electrònica, en la qual giren els electrons. NUCLI: conté la càrrega positiva i gairebé tota la massa. (protons + ???) ÀTOM ESCORÇA O EMBOLCALL: càrrega negativa i gairebé sense massa. (electrons girant al voltant del nucli) Dificultats del model de Rutherford: - Sumant les masses de protons i electrons no surt la massa de l’àtom. Per això va suposar una altra partícula al nucli: el neutró (1932). - No concreta la posició dels electrons a l’escorça, giren al voltant del nucli en qualsevol òrbita. No s’entén que no es precipitin sobre el nucli per atracció electrostàtica (física clàssica).

8.6 | Paràmetres i dades atòmiques Repassem: (Z) (A) Nom de l’isòtop: element-A Símbol de l’isòtop: X A Z ≈ 1 u ≈ 1 u ≈ 0 u (inapreciable)

8.6 | Paràmetres i dades atòmiques Repassem :

8.7 | Defecte de massa i estabilitat nuclear Actualment s’explica com poden mantenir-se unides les partícules del nucli, malgrat les repulsions electrostàtiques, per la teoria de la relativitat d’Einstein. Segons aquesta teoria, la massa pot transformar-se en energia i viceversa. Defecte de massa: Diferència de massa entre la suma de les masses de les partícules que constitueixen el nucli atòmic i la massa real del nucli. Aquesta diferència és deguda a l’energia d’enllaç entre les partícules nuclears. Això explica l’estabilitat nuclear: per trencar el nucli caldria subministrar tota aquesta energia. Albert Einstein. Físic alemany premi nobel de física el 1921.

8.8 | Nous descobriments: altres partícules subatòmiques

8.9 | Les radiacions electromagnètiques Per entendre el comportament de la llum i de les radiacions electromagnètiques cal tenir en compte la dualitat ona-partícula. Alguns fenòmens de la llum s’expliquen considerant-la una ona però uns altres només s’expliquen si es considera formada per partícules o fotons. CARÀCTER ONDULATORI: • La longitud d'ona λ és la distància entre dos punts consecutius d’una ona que es troben en fase. • El període T és el temps que tarda una ona a recórrer una longitud d’ona. • La freqüència f és el nombre de cicles o oscil·lacions per unitat de temps. • La velocitat de propagació d’una ona es calcula pel quocient: on la velocitat de la llum en el buit és: c = 3·108 m/s = 300.000 km/h • El nombre d’ona que és l’invers de la longitud d’ona. - Quan la llum blanca travessa un prisma s’observa la dispersió o descomposició de la llum. Un espectre consisteix en un conjunt de radiacions electromagnètiques recollides en algun suport. La llum visible és només una part molt petita de tot l’espectre de les radiacions electromagnètiques. Espectre de les ones electromagnètiques i franja corresponent a la llum visible.