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La diferencia fundamental es que para Thomson el átomo estaba compuesto por cargas eléctricas positivas y negativas distribuidas homogénea y regularmente en todo el cuerpo del átomo, como un cuerpo totalmente macizo, una especie de "pastel positivo con pasas negativas", mientras que para Rutherford las cargas eléctricas negativas (electrones) se agrupaban en torno a un núcleo positivo. Rutherford porstuló su teoría a partir de su experimento de "scattering" de electrones contra una lámina de metal y midiendo las desviaciones provocadas por la fuerza atractiva electrostática de los núcleos positivos. Niels Bohr avanzó aún más en un paso fundamental al formular el concepto de "órbita" del electrón alrededor del núcleo atómico de carga eléctrica positiva y la cuantificación de tal carga, enunciando que las cargas de los electrones eran iguales en módulo a las del núcleo y de signo contrario.
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