explica los avances presentados entre los modelos atómicos indicados
Thomson y Rutherford
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Explicación:
Modelo atómico de Rutherford
Rutherford estaba dedicado al estudio de la radioactividad, especialmente en lo referente a la naturaleza de las partículas alfa. Un problema inesperado llamó la atención de Rutherford y sus colaboradores: la dispersión de las partículas alfa, es decir, la desviación de su propia trayectoria cuando atravesaban la materia. La imaginación creadora de Rutherford desempeñó un importante papel en la resolución de un problema aparentemente secundario. Rutherford (1911) publicó su hipótesis del átomo nuclear, por primera vez, en la revista Philosophical Magazine, en mayo de 1911. La controversia con el programa del átomo de Thomson se plantea desde el primer momento en el artículo:
Ha sido generalmente supuesto que la dispersión de un fino haz de rayos alfa o beta al atravesar una lámina delgada de materia se debe a la suma de una multitud de pequeñas dispersiones por los átomos de materia atravesados.
Esta cita refleja una clara alusión al trabajo experimental de Crowther, colega de Thomson, cuyos resultados le permitieron a este último desarrollar la hipótesis de las dispersiones múltiples, como rival para la hipótesis de la dispersión simple postulada por Rutherford (Niaz, 1998). El objetivo de Thomson al establecer esta hipótesis, para explicar la desviación de las partículas alfa en un ángulo muy grande, era defender el centro firme de su programa de investigación del átomo, conocido como el "pudín con pasas", el cual estaba siendo cuestionado por Rutherford con su hipótesis de la dispersión simple.
Así, este autor sienta las bases para su modelo del átomo nuclear. Otro aspecto importante de sus experimentos, que llamó poderosamente su atención, fue la observación de que solamente una de veinte mil partículas alfa se desvía en un ángulo grande (Rutherford, 1911). Él, como estudioso de la teoría de las probabilidades, utilizó la misma para demostrar que a) la posibilidad de que una partícula alfa sea desviada en un ángulo grande era infinitamente pequeña, con lo cual cuestionaba la teoría de las múltiples dispersiones, sostenida por Thomson para apuntalar su modelo del átomo; y b) la probabilidad de que una partícula alfa experimentara una segunda desviación era sumamente pequeña. Éstas fueron las razones precisas por las cuales Rutherford y colaboradores creyeron que la hipótesis de la dispersión simple y su modelo del átomo con un "campo eléctrico intenso" eran convincentes.
Modelo atómico de Bohr
Bohr arribó a Manchester en marzo de 1912 y luego de realizar algunos experimentos sobre radioactividad sugeridos por Rutherford, comenzó a trabajar en un proyecto para cuantizar su modelo del átomo. En julio de 1912 presentó a la consideración de este investigador un primer proyecto sobre la constitución de átomos y moléculas. Para marzo de 1913 Bohr lo sometió nuevamente a la consideración de Rutherford, después de lo cual fue publicado en la revista Philosophical Magazine en julio de 1913. Los aspectos más importantes del artículo son:
1) explica los experimentos de Rutherford con partículas alfa y su teoría de la estructura del átomo;
2) describe la estabilidad paradójica que presenta el modelo de Rutherford y, aprovecha la oportunidad para descartar el modelo de Thomson
La principal diferencia entre los modelos de Rutherford y de Thomson, está en que el segundo permite a los electrones determinadas configuraciones y movimientos, para los cuales el sistema mantiene un equilibrio estable, lo cual aparentemente no existe para el modelo de Rutherford.
3) Bohr formula su postulado.
Uno de los aspectos más polémicos del modelo del átomo de Bohr es la presencia de un profundo vacío filosófico. En los estados estacionarios, el átomo obedece las leyes clásicas de la mecánica Newtoniana, por otro lado, cuando el átomo emite radiación, exhibe conducta discontinua (cuanto), de acuerdo con la primera ley propuesta por Planck en 1900 (Niaz, 1998).
En líneas generales, el artículo de Bohr de 1913 tuvo una recepción bastante adversa en la comunidad científica de su época, especialmente por Thomson quien objetó la concepción del átomo de Bohr en la mayoría de sus escritos desde 1913 hasta 1936 (Holton, 1986, 1993). ¿Cuál fue la falla de Bohr? En su intento por explicar la estabilidad paradójica del átomo de Rutherford, injertó los principios de la mecánica cuántica (un programa nuevo) en la mecánica clásica newtoniana (un programa viejo), lo cual no fue comprendido por sus contemporáneos (Holton, 1986, 1993). Lakatos ha demostrado que la metodología de Bohr ha sido usada por otros científicos en el pasado y, por lo tanto, es perfectamente válida para el avance de la ciencia (Blanco y Niaz, 1998).