Explique como o experimento da gota de óleo de Millikan, e a determinação da razão carga/massa do elétron de J. J. Thomson, trouxeram contribuições para o conhecimento da estrutura atômica.

Passo 1

O que a questão pede é explicar como dois experimentos clássicos – a medida de tfracem feita por J. J. Thomson e o experimento da gota de óleo de Millikan – ajudaram a mostrar que o átomo não é indivisível e têm estrutura interna. Vamos ver separadamente o que cada um fez e qual foi o impacto no modelo atômico.

Passo 2

J. J. Thomson, em 1897, estudou raios catódicos (feixes de partículas negativas) num tubo de descarga. Ele fez duas coisas ao mesmo tempo: aplicou um campo elétrico E e um campo magnético B perpendiculares à direção do feixe e ajustou ambos para que o desvio das partículas fosse nulo.
Isso leva à condição
eE = evB Longrightarrow v = EB,
onde v é a velocidade das partículas. Medindo depois o desvio só com E, Thomson obteve
em = EB^2,r,
com r o raio de curvatura. O valor encontrado, cerca de 1,76times10^11,C/kg, mostrou que essas partículas tinham carga negativa e massa muito menor que a do átomo de hidrogênio.
Contribuição para a estrutura atômica: mostrou pela primeira vez que o átomo continha partículas subatômicas, os elétrons, derrubando a ideia de átomo indivisível.

Passo 3

Em 1909–1911, Millikan equilibrou uma gota de óleo carregada entre duas placas paralelas submetidas a um campo elétrico E. Medindo a velocidade de queda livre (só gravidade e arrasto) e a velocidade estacionária no campo elétrico, ele calculou a carga q de cada gota. Observou que essas cargas vinham em múltiplos de um valor mínimo
e approx 1,602times10^-19,C,
confirmando a quantização da carga elétrica.
Com esse valor de e e a razão tfracem de Thomson, conseguiu também determinar a massa do elétron
m = e(e/m) approx 9,11times10^-31,kg
Contribuição para a estrutura atômica: estabeleceu que a carga elétrica é quantizada em unidades fundamentais e e deu a massa exata do elétron, permitindo modelos atômicos mais realistas.

Resposta

Thomson provou que o átomo continha elétrons – partículas negativas muito leves – e Millikan mostrou que a carga do elétron é quantizada e permitiu calcular sua massa. Juntos, eles fundamentaram o conceito de átomo com estrutura interna de partículas e carga discreta, base para os modelos atômicos posteriores.

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