Scientia

La aproximativ o sută de ani de la conceperea modelului atomic al lui John Dalton, fizicianul englez Joseph John Thomson (1856-1940) imaginează un nou tip de atom, bazat pe constatările făcute în urma experimentelor cu tuburile catodice, schimbând odată pentru totdeauna concepţia atomului indivizibil.

Joseph John Thomson (1856-1940) a imaginat în 1904 - în urma experimentelor efectuate cu tuburi catodice - primul model al unui atom care nu mai era atomos (gr. - indivizibil), ci o sferă încărcată pozitiv, dar plină de mici "corpusculi" încărcaţi negativ. Sarcina pozitivă a sferei era egală cu sarcina totală a corpusculilor din interior. Deşi modelul său a avut o viaţă scurtă, acesta a reprezentat o detaşare definitivă de imaginea atomului indestructibil creată de John Dalton cu mai bine de o sută de ani în urmă.

J.J.Thomson a fost un fizician englez extrem de prolific, fiind cel care a descoperit electronii, dar şi existenţa izotopilor (atomi ai aceluiaşi element, cu acelaşi număr de protoni, dar număr diferit de neutroni). În anul 1906 Thomson a primit premiul Nobel "in recognition of the great merits of his theoretical and experimental investigations on the conduction of electricity by gases" (pentru recunoaşterea meritelor deosebite ale investigaţiilor teoretice şi experimentale asupra conductivităţii electricităţii în gaze).

Cum a ajuns J.J.Thomson la modelul său atomic?

Fizicianul a efectuat o serie de experimente cu tuburi catodice. La acea dată (1897) razele catodice erau un mister asupra căruia mulţi fizicieni se aplecaseră deja. În urma acestor experimente J.J.Thomson a tras concluzia că radiaţia emisă de catod este formată din "corpusculi", observând faptul că aceasta putea fi deviată de un câmp electric. Termenul de "electron" va fi folosit pentru a desemna aceşti "corpusculi" mai târziu (din 1891), deşi conceptul fusese introdus deja de fizicianul irlandez George Johnstone Stoney, care făcuse referire la "unitatea fundamentală ce constituie electricitatea". Tot Stoney va fi acela care va introduce şi termenul "electron".

Thomson a avansat ipoteza că aceşti corpusculi - sarcini negative purtate de particule de materie - erau mai mici decât atomul şi că, în fapt, erau parte a acestuia. Pentru prima dată ideea de atom compus din mai multe entităţi (contradicţie în termeni, căci atomos înseamnă indivizibil, care nu poate fi spart) este dovedită experimental.

Cum arată modelul atomic al lui J.J. Thomson?

Atomul lui J.J.Thomson este format din corpusculi încărcaţi negativ ce stau într-un fel de "supă" încărcată pozitiv. La data creării acestui model atomic, încă nu era dezvăluită existenţa nucleului atomic, acesta fiind motivul pentru care imaginea de mai sus descrie o distribuţie relativ uniformă a electronilor. Conform lui Thompson, electronii se puteau roti în cerc în substanţa încărcată pozitiv din interiorul atomului.

Câţi ani a rezistat acest model atomic?

Unul dintre studenţii profesorului J.J.Thomson la Universitatea din Cambridge a fost Ernest Rutheford. Acesta din urmă este cel care după numai şapte ani de la conceperea modelului atomic al lui Thomson a propus un alt model, modelul planetar, care seamănă cu sistemul solar, având pe post de Soare o nouă descoperire excepţională privind structura atomului: nucleul atomic.

Citiţi şi modelul atomic propus de John Dalton.

_________
Bibliografie:
wikipedia.org
nobelprize.org
aip.org/history/electron