Angel "Java" Lopez en Blog

Publicado el 18 de Agosto, 2015, 7:44

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Vimos en el anterior post que Thomson obtuvo un valor para la razón entre la carga del electrón y su masa, e/m.  Y encontró que era más de mil veces mayor que los valores correspondientes a los iones en electrólisis. Esto lo llevó a pensar que los rayos catódicos estaban compuestos por partículas con masa mucho menor que los iones, y con una carga negativa. Fueron las primeras partículas elementales conocidas.

En otros experimentos Thomson y sus estudiantes encontraron el valor de las cargas +e transportadas por los iones. Entonces formó un modelo de los átomos, cuya existencia todavía estaba en debate. Es lo que se hace frecuentemente en ciencia: dar un modelo de algo aunque no se tenga evidencia directa. Es parte del gran juego de la investigación científica. Sirva esto para desmitificar la idea de la ciencia como "búsqueda de leyes" solamente. Es algo más: busca modelos explicativos de los fenómenos.

Para Thomson, entonces, un átomo estaba compuesto de Z electrones, con carga -e, engarzados en posiciones de equilibrio dentro de una distribución continua de carga positiva, por un total de +eZ. Es de notar que no se le ocurrió que pudiera haber otras partículas de carga positiva. Era común entonces considerar continuos que ocupaban el espacio, desde el éter, hasta otros modelos de materia basados en fluidos. Desde Aristóteles, Descartes y hasta Maxwell, se pensaba en fluidos que ocupaban todo el espacio, y Thomson parece no haber escapado a la idea, aunque modificada por los átomos. Tampoco tenía evidencia directa de la existencia de otras partículas, ya bastante sorpresa había sido hallar electrones.

Pero no quedó ahí el modelo propuesto. Thomson también pensó en explicar la emisión de luz, un tema que habría de indicar un camino inicial hacia la física cuántica. La emisión y absorción de luz por la materia, si se aceptaba la teoría atómica, debía ser adscrita de alguna forma a los propios átomos. Como se sabía desde Maxwell que la luz era una onda electromagnética, y que las cargas eléctricas en movimiento emitían esas ondas, Thomson supuso que cuando los electrones eran perturbados de su estacionamiento dentro del átomo, su movimiento era causa de emisión de radiación. Notable idea, que empapó la teoría atómica por años. Quería sacar todas las conclusiones posibles de su modelo, y encontrar explicaciones de fenómenos que le dieran más plausibilidad a su idea.

Partiendo de una distribución uniforme de los electrones dentro de un átomo, y contando con las frecuencias detectadas en el espectro de esos átomos, calculó las frecuencias de oscilación de sus átomos y llegó a una bastante precisa conclusión: el tamaño de los átomos era de alrededor de 10-8 centímetros de radio.

En el próximo post comenzaremos a estudiar el siguiente gran avance: los descubrimientos de Rutherford y sus estudiantes, sobre la estructura de los átomos.

Nos leemos!

Angel "Java" Lopez
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Por ajlopez, en: Ciencia