Page 815 - Capire la Fisica

Nel 1903 Philipp Lenard (1862 – 1947), attraverso il bombardamento di fogli di allumi-
nio con elettroni accelerati, cominciò a ottenere maggiori informazioni sulla costitu-
zione degli atomi, e questo demolì pian piano il modello atomico di Thomson, che non

sosteneva più i nuovi dati sperimentali. Lenard riconobbe che l’atomo in massima parte
doveva essere vuoto e non una struttura estesa, come pensava Thomson.

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Anche Ernest Rutherford, grazie ai suoi “esperimenti sui fogli d’oro ” del 1909, con-
fermò che l’atomo dovesse essere per la maggior parte vuoto e che gran parte della

sua massa fosse concentrata in un nucleo estremamente piccolo e compatto, avente
carica positiva.

Gli elettroni, invece, carichi negativamente ruotavano alla periferia dell’atomo, attorno

al nucleo, a diverse distanze da esso, proprio come un sistema solare miniaturizzato.

Nonostante i notevoli miglioramenti, anche questo modello dell’atomo presenta al-
cune perplessità. Esso, infatti, non spiegava, ad esempio, la discontinuità degli spettri

di assorbimento e di emissione dei vari atomi, ovvero che questi potessero emettere e
assorbire radiazione elettromagnetica soltanto in ben determinate frequenze, caratte-
ristiche di ogni elemento.

Un altro punto a suo sfavore era che secondo la teoria classica, gli elettroni che orbita-
vano intorno al nucleo, dovevano essere soggetti ad una accelerazione radiale e che
quindi avrebbero dovuto perdere energia cinetica, finendo per precipitare sul nucleo.
Ma questo non accadeva.

A cercare di risolvere le contraddizioni tra la teoria atomica di Rutherford e la realtà, fu
il fisico danese Niels Bohr (1885 – 1962). Egli estese il modello di Rutherford compren-
dendovi l’ipotesi di Planck. In questo modo riuscì a spiegare e a prevedere la posizione

delle linee spettrali dell’atomo di idrogeno. Per farlo dovette utilizzare tre postulati,
che in seguito furono chiamati in suo onore, “postulati di Bohr”.

Nel I postulato si affermava che nell’atomo, un elettrone poteva occupare solo deter-
minate traiettorie discrete di energia En (con n = 1, 2, 3, . . . ). Queste traiettorie erano

dette “stati stazionari”.

Nel II postulato si affermava che nell’atomo gli elettroni che si muovevano lungo gli stati
stazionari, non emettevano radiazione, ma che questa potesse essere liberata solo nel

caso del salto di un elettrone dal proprio livello a un altro più basso.

289 Rutherford bombardò sottilissimi fogli d’oro, dello spessore di appena un centinaio di atomi, con fasci di particelle alfa,
studiandone l’angolo ϑ sotto il quale le particelle alfa venivano deviate al passaggio attraverso il foglio d’oro. Rutherford
constatò che solo una parte del tutto insignificante delle particelle subiva una deviazione, mentre altre rimbalzavano sul
foglio di un angolo di quasi 180 gradi. Un simile comportamento non poteva essere spiegato con il modello proposto da
Thomson, nel quale la carica positiva era pensata distribuita uniformemente su tutto l’atomo.
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