PRINCIPALS DESCOBRIMENTS I MODELS ATÒMICS QUE HAN TINGUT LLOC AL LLARG

PRINCIPALS DESCOBRIMENTS I MODELS ATÒMICS QUE HAN TINGUT LLOC AL LLARG DE LA HISTÒRIA

1900

1904

1910-1913

1911

1913

1913

Ernest Rutherford

Niels Bohr

Joseph John Thomson

Rowert andrews Millikan

Erwin schrödinger

Max planck

Crea un nou model que incorpora òrbites d'energia quantitzada.

Desenvolupament de la teoria quàntica.

Presenta un model atòmic i al 1919 descobreix els protons

Determina la càrrega i la massa dels electrons.

Presenta el model mecanicoquàntic de l'àtom

Descobriment dels electrons i formulació d'una teoria atòmica que els inclou.

+ info

+ info

+ info

+ info

+ info

+ info

1925

1924

Werner heisenberg

De broglie

1932

1905

1808

Presenta el principi d'ncertesa

Dualitat ona-partícula

James chadwick

+ info

Albert Einstein

John Dalton

Descobreix el neutró.

+ info

Explica l'efecte fotoèlectric amb la teoria quàntica

Formulació de la teoria atòmica.

+ info

+ info

+ info

1900 - Max Planck

• Llei Matemàtica: Planck va desenvolupar una fórmula matemàtica per descriure aquests quanta d'energia. La fórmula és coneguda com a llei de Planck i es formula com E = h * f, on "E" és l'energia del quanta, "h" és la constant de Planck (una constant fonamental de la naturalesa), i "f" és la freqüència de la radiació electromagnètica. Aquesta fórmula va ser un dels fonaments de la mecànica quàntica i va explicar molts fenòmens que no es podien entendre amb la física clàssica.

• Descobriment: Max Planck va ser un físic alemany que va desenvolupar la teoria quàntica, un dels avenços més revolucionaris en la física del segle XX. El seu treball va transformar la nostra comprensió de l'energia i la matèria a nivell atòmic i subatòmic.

• Teoria dels quanta: Planck va proposar que la radiació electromagnètica, com la llum, no es propagava de manera contínua, sinó en petits paquets d'energia anomenats "quanta". Aquesta idea va ser fonamental per explicar com la matèria interactua amb la radiació i com l'energia es comporta a nivell microscòpic.

1897 - Joseph John Thomson

• Model de Thomson: A partir dels seus descobriments, Thomson va proposar un nou model atòmic, conegut com el "model pastís de poma". Segons aquest model, l'àtom era com una esfera uniforme de càrrega positiva que contenia electrons incrustats com pomes en una massa suau de pastís. Aquest model va ser un pas important en la comprensió de l'estructura atòmica, però més endavant es va reemplaçar per models més precisos com el de Rutherford i Bohr.

• Descobriment: Joseph John Thomson, un físic britànic, va ser el primer a descobrir l'existència dels electrons. Aquest descobriment va ser fonamental per a la comprensió de l'estructura interna de l'àtom i va obrir la porta a la teoria atòmica moderna.
• Experiment: L'anomenat "experiment de la placa de raigs catòdics". En aquest experiment, Thomson va utilitzar un tub buit anomenat tub de raigs catòdics i va aplicar-hi un camp elèctric. Va observar que els raigs, coneguts com a raigs catòdics, es desviaven cap a l'ànode i es podien fer servir per determinar la relació càrrega-massa dels electrons.

1913 - Niels Bohr

• Descobriement: Niels Bohr va formular el "model atòmic de Bohr" el 1913, incorporant la idea d'òrbites d'energia quantitzada en l'estructura atòmica.
• Postulats de Bohr:

1. Electrons en òrbites estacionàries tenen energies definides.
2. Electrons emeten o absorbeixen energia quan passen d'una òrbita a una altra.

• Llei Matemàtica: Bohr va establir una llei que relaciona l'energia de les òrbites amb el número quàntic principal (n) mitjançant la fórmula E = -13.6 / n².

1909 - Robert Andrews Millikan

• Resultats: Mitjançant aquest experiment, Millikan va obtenir una càrrega elemental precisa de l'electró, que és aproximadament igual a 1,602 x 10⁻¹⁹ coulombs (C). A més, va mesurar la massa de l'electró, que és d'aproximadament 9,109 x 10⁻³¹ kilograms (kg).

• Descobriment: Robert Andrews Millikan, un físic estatunidenc, és conegut per haver determinat la càrrega i la massa dels electrons mitjançant l'experiment de la gota d'oli. Aquest experiment va ser crucial per a la comprensió de les propietats fonamentals dels electrons.

• Experiment de la gota d'oli: En aquest experiment, va fer servir petites gotes d'oli carregades elèctricament, que van ser suspendides en un camp elèctric. Mitjançant el control del camp elèctric, va mesurar amb precisió la càrrega de les gotes i, utilitzant les lleis de la dinàmica, va calcular la massa dels electrons.

1905 - Albert Einstein

• Llei Matemàtica: La llei matemàtica associada a l'efecte fotoelèctric és coneguda com la "Llei d'Einstein de l'efecte fotoelèctric". Aquesta llei estableix que l'energia dels electrons alliberats en l'efecte fotoelèctric és proporcional a la freqüència de la llum incident, no a la seva intensitat. La fórmula que representa aquesta llei és:

E = h * f - φ

• On:

• "E" és l'energia dels electrons alliberats.
• "h" és la constant de Planck.
• "f" és la freqüència de la llum incident.
• "φ" és la funció de treball, que representa l'energia mínima requerida per alliberar els electrons del material.

• Descobriment: En 1905, Albert Einstein va explicar l'efecte fotoelèctric, un fenomen en què la llum incident sobre una superfície metàl·lica provoca l'alliberament d'electrons d'aquesta superfície. Aquest fenomen no es podia explicar mitjançant les teories clàssiques de la llum, però Einstein va utilitzar la teoria quàntica desenvolupada per Max Planck per donar una explicació precisa.

1926 - Erwin Schrödinger

• Model Mecànic-Cuàntic: L'equació d'ona de Schrödinger va donar origen a un model mecànic-cuàntic de l'àtom que és fonamental en la física moderna. Aquest model descriu l'àtom mitjançant funcions d'ona que defineixen la probabilitat de trobar electrons en diferents regions de l'espai. En lloc de trajectòries definides, com les òrbites clàssiques, les funcions d'ona representen una distribució de probabilitat d'on un electró podria ser trobat.

• Descobriment: Erwin Schrödinger, un físic austríac, va desenvolupar la mecànica quàntica i va formular l'equació d'ona de Schrödinger el 1926. Aquesta equació va ser una peça clau en la comprensió de la comportament de les partícules subatòmiques.

1932 - James Chadwick

• Descobriment: James Chadwick, un físic britànic, va descobrir el neutró el 1932. El neutró és una partícula subatòmica que es troba dins del nucli atòmic i que té una massa similar a la del protó, però no té càrrega elèctrica. Aquest descobriment va ser fonamental per a la comprensió de l'estructura del nucli atòmic.
• Propietats del Neutró: El neutró és una partícula neutra, el que significa que no té cap càrrega elèctrica, mentre que el protó, que també es troba al nucli, té una càrrega positiva. El neutró i el protó, junts amb els electrons que orbiten al voltant del nucli, són les partícules fonamentals que formen tota la matèria visible a l'univers.

1925 - Werner Heisenberg

• Llei Matemàtica: El principi es formula com Δx * Δp ≥ ħ/2, on Δx és la incertesa en la posició i Δp és la incertesa en el moment. ħ és la constant reduïda de Planck.

• Descobriment: Werner Heisenberg, un físic alemany, va formular el "Principi d'Incertesa" el 1925, una idea fonamental en la mecànica quàntica que postula que és impossible conèixer simultàniament la posició i el moment exactes d'una partícula subatòmica amb una precisió arbitrària. Aquest principi va ser una resposta a la naturalesa dual de les partícules, que poden mostrar simultàniament propietats de partícules i ones.

Postulats de Dalton:

1. Els àtoms són indivisibles i indestructibles: Dalton va postular que la matèria estava formada per petites partícules indivisibles anomenades àtoms. Aquests àtoms no es podien dividir més ni destruir mitjançant processos químics.
2. Tots els àtoms d'un element són idèntics: Dalton va afirmar que tots els àtoms d'un mateix element tenen les mateixes propietats i massa. Això significa que els àtoms d'un element són diferents als d'un altre element.
3. En les reaccions químiques, els àtoms es combinen en relació de números simples: Dalton va proposar que els àtoms es combinen per formar compostos químics mitjançant unions d'enters petits i senzills. Aquesta idea va ser la precursora de la llei de les proporcions definides i múltiples.

1800 - John Dalton

John Dalton, un químic i físic britànic, va ser un dels pioners en la formulació de la teoria atòmica a principis del segle XIX. Els seus treballs van ser fonamentals per comprendre la naturalesa de la matèria i van establir les bases per al desenvolupament de la química moderna. Descobriment: Dalton va desenvolupar una teoria atòmica amb tres postulats clau que van revolucionar la comprensió de l'àtom i les reaccions químiques.

1911 - Ernest Rutherford

• Model de Rutherford: Rutherford va proposar un nou model atòmic en què l'àtom és majoritàriament buit, amb un petit nucli central carregat positivament al voltant del qual els electrons orbiten com planetes al voltant d'un sol. Aquest model va canviar radicalment la comprensió de l'estructura atòmica.

• Descobriment: Ernest Rutherford, un físic neozelandès, va realitzar l'experiment de la làmina d'or, que va canviar radicalment la comprensió de l'estructura de l'àtom. En aquest experiment, va bombardejar una làmina extremadament prima d'or amb partícules alfa (núcleis d'heli carregats positivament) i va observar com les partícules alfa es dispersaven o reboten en diferents angles.

• Experiment de la làmina d'or: Les partícules alfa bombardejades contra una làmina d'or van mostrar que la majoria passaven sense desviació, però algunes eren dispersades o rebotades en angles inesperats.

1924 De Broglie

• Aquesta idea va ser revolucionària en la física quàntica, indicant que les partícules no es poden descriure exclusivament com partícules puntuals, sinó que també poden exhibir comportaments ondulatoris. Aquesta dualitat va ser fonamental per comprendre la naturalesa dual de la matèria i va ser clau per explicar fenòmens com l'interferència d'electrons i la difracció de partícules, obrint la porta a una comprensió més completa de la mecànica quàntica.

• Descobriment: Louis de Broglie, un físic francès, va proposar el concepte de dualitat ona-partícula el 1924. Va suggerir que les partícules, com electrons o protons, podrien exhibir propietats tant de partícules com d'ones.

• Llei Matemàtica: La llei matemàtica associada a la dualitat ona-partícula es coneix com l'equació de de Broglie:

• λ = h / p

On:

• λ és la longitud d'ona associada a la partícula.
• h és la constant de Planck.
• p és el moment de la partícula.