Por que o modelo nuclear de Rutherford para o átomo é mais consistente com os resultados de seus experimentos de dispersão de partículas
do que o modelo de 'pudim de ameixa ’ de Thomson?
Passo 1
Beleza, o enunciado tá perguntando por que o modelo nuclear de Rutherford bate melhor com os dados do experimento de dispersão de partículas α que o modelo do pudim de ameixa do Thomson. Aqui a matéria é Física Moderna – modelos atômicos e espalhamento de partículas. Vamos precisar entender:
- Como cada modelo enxerga a distribuição de carga no átomo.
- O que o experimento de Rutherford mediu (ângulos de espalhamento das α).
- As previsões qualitativas (e até um pouquinho quantitativas) de cada modelo para esses ângulos.
Passo 2
Explicando o modelo de Thomson (“pudim de ameixa”):
- Na cabeça do Thomson, o átomo era uma “massa” positiva difusa, com os elétrons mergulhados nela, tipo passas num bolo.
- Isso significa que, quando uma partícula α (que é bem positiva) passasse pelo átomo, encontraria uma carga positiva suavemente espalhada.
- Teoricamente, isso gera um pequeno desvio, porque a força elétrica em cada ponto não é muito forte. Então o modelo prediz só espalhamentos de ângulos bem pequenos.
Passo 3
O que Rutherford viu no experimento:
- Ele disparou partículas α contra uma lâmina de ouro e contou quantas saíam em cada ângulo θ.
- Constatou que a maioria passava quase reto (θ≈0°), mas algumas sofriam desvios enormes, até mais de 90°.
- Conclusão: tem algo de muito concentrado e muito carregado positivamente pra causar aquele “rebatimento” forte.
Passo 4
Como o modelo nuclear de Rutherford explica isso:
- Rutherford propôs que todo o positivo do átomo está concentrado num pontinho – o núcleo – com carga +Ze.
- A partícula α, ao chegar perto desse núcleo, sente uma força Coulomb intensa:
- Isso permite grandes deflexões quando a α chega com pequena distância de impacto.
- A fórmula do espalhamento de Rutherford (clássico) até mostra que a seção de choque diferencial varia como
o que descreve bem o número de partículas que aparecem em cada θ, inclusive nos ângulos grandes. - Isso casa direitinho com os dados experimentais, coisa que o “pudim de ameixa” não consegue.
Resposta
O modelo nuclear de Rutherford é mais consistente porque só ele prevê que algumas partículas α sejam fortemente desviadas (ângulos grandes), graças à concentração de carga positiva num núcleo pequeno, casando perfeitamente com os resultados do experimento.