Rutherford

Experimento de Ruthérfprd

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Tiempo aproximado: 90 minutosPráctica núm.

Nombre bel alumno

Fecha

Grupo" • . . ' -

Propositó

j'pfehder la importancia del experimento defojr|,-entender que la teoría del afíocosmos

üna teoría probabilística. Calcular elun símil de núcleo atómico.

Introducción

Con base en el trabajo de muchos hombres sevan acumulando conocimientos que en un mo-mento dado permiten generar un conocimientomás profundo de la naturaleza. Éste es el caso,precisamente, de un momento estelar que pro-tagonizaron Rutherford, Geigery Marsden al pro-poner su modelo de átomo.

vf-ígura 1. Experimento de Rutherford

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MANUAL DE PRACTICAS DE FISICOQUÍMICA

Ernest Rutherford arraaba detrás de cazamayor; la pieza que quería cobrar era el diminuto

, Cuando se realizó el experimento se observóque la mayoría de las partículas pasaban al otro

átomo, cuyo tamaño ©s del orden de 10'10 m. lado en línea recta. Algunas, muy pocas, salían"Xa pregunta que éste se hacía era: ¿es el ato-. ¡ Desviadas y unas cuantas salían rebotadas ha-

mo una esfera de carga positiva con los electro- Jcia atrás. De aquí, Rutherford propone su mode-nes distribuidos dentro de ella como las pasas \lo atómico.en un pastel, como proponía Thompson? ./ La mayor parte del átomo es espacio vacío, i

Rutherford, Geiger y Marsden realizan una~j\ En el centro de cada átomo hay un núcleo dimi-serie de experimentos para poner a prueba el / j ñuto en el que se concentra prácticamente todamodelo atómico de J.J. Thompson. Bombardean/ \ la masa del átomo y los electrones giran alrede-con partículas a una lámina de oro. Si los áto-S] dor de él. Por otra parte, Rutherford calcula elmos son, según proponía Thompson, las partí- ¡/ tamaño del núcleo: 10-'4m, lo que le da solidez aculas a (núcleos de helio), atravesarían la lámi- f\ su propuesta de modelo de átomo. —"jna prácticamente sin desviación alguna. ¿Cómo medir el núcleo atómico? I

Phiiípp Lenard Hantaro Nagaoka Átomo de Carbono

Miéis Bohr Cuántico

Figura 2. En las figuras se muestran diferentes modelos atómicos que se han propuesto en diversas épocas.;jm

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.

UNIDAD 1 «Estructura atómica y periodicidad

Taller de probabilidad

1. Dividimos una hoja en dos. Si lanzamos, por ejemplo, 100ii veces un dardo sobre la hoja, entonces, aproximadamente, la

mitad de los lanzamientos pegarán en una de las mitades.Esto es, la probabilidad de que el dardo caiga en la mitad esde: Hoja dividida

A/a = Número de aciertos, A/= Número total de lanzamientos

Na 50 1

N 100 2

ifcf'r-'"- - '

S§2. Si ahora dividimos la hoja en cuatro partes iguales, la proba- Hoja divididabilidad de que un lanzamiento del dardo caiga en / es de: en cuatro

partes"í- ,

&Na 25 1

N 100 4

i

u

IV 1

ni u

_______

BKsignifíca que la probabilidad de acertar sobre una parte detroja/está en función del área de dicha región.

^entendamos la probabilidad de acertar a una región preestablecida.^:v"-"-: • ^-

AH — área de la hoja

A; - área de la región I

Número de Aciertos en la región I A)ikdad de acertar en la región 1= = —-Número Total de lanzamientos AH

ípuimbs la región a través de la hoja en círculos a los que definiremos como región, donde:

n es el número de círculos

R es el radio de cada círculo

e uno de los círculos en forma indirecta?

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MANUAL DE PRÁCTICAS DE FISICOQUÍMICA

Material

Hoja tamaño carta marcada con círculos de igual tamañoUna canica o esfera de roll-on de los desodorantesUna hoja tamaño carta de papel carbón

Desarrollo experimental

1. Sobre una hoja se encuentran marcados 56 círculos iguales de radio ñ.2. Se coloca la hoja de papel calca, con la cara de carbón hacia arriba, sobre el suelo, y sobre ella

se coloca la hoja con los círculos hacia abajo.3. Se lanza 100 veces la canica sobre la hoja, a una distancia mínima de 1 m, y se recoge antes

de que rebote, procurando distribuir los tiros sobre toda la hoja.4. Cuenta el número de lanzamientos que acertaron dentro de alguno de los círculos; cualquiera

que toque línea no cuenta.

Datos

Número de círculos en la hoja n =Largo de la hoja L =Ancho de la hoja a =Área de la hoja AH -Número total de tiros N =Número de aciertos Na -

Observaciones y resultadosLa probabilidad de que un lanzamiento acierte en un círculo es:

Suma de las áreas de los círculos

Área de la hoja

Número de Aciertos

Número total de lanzamientos

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UNIDAD 1 • Estructura atómica y periodicidad

A

AH AH

1. De la fórmula anterior despeja R.2. Sustituye los valores para que obtengas el valor de fí-

Análisis

é interpretación se le da a las marcas de las canicas que tocan el perímetro del círculo y ';,que no son contabilizadas?

fGorñó se infiere el tamaño del núcleo atómico?

use infiere de los porcentajes obtenidos de los rayos alfa que pasan a través de la lámina?

ancho atómico puede tener una laminilla de oro?.

fiáritica, ¿es una teoría?

Inutilizó una lámina de oro y no de otro material?.

|f rayos alfa para que se utilizaran en el experimento de Rutherford?

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MANUAL DE PRACTICAS DE FISICOQUÍMICA

Conclusiones

Anota tus conclusiones sobre la práctica.

lisBibliografía

Ruebush, J. et al., Notas del Taller de partículas elementales, Estados Unidos, NASA, 1990.

Anota la bibliografía que consultaste.