CÁTEDRA: BIOFISICA

CATEDRÁTICO: Dr. CORNEJO SALAZAR HENRY

ALUMNOS:Castro Ramírez RaúlCcente Ordoñez FiorellaGalindez Leyva BrighiIparraguirre Sedano Diana

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo sobre la medida del diámetro del átomo y el núcleo tiene como finalidad entender la relación entre estas dos medidas, entender la gran diferencia de tamaño y volumen comparando al átomo con el tamaño de una cancha de fútbol, el núcleo sólo tendría el tamaño de un botón de camisa.

También se indago sobre el descubrimiento de los rayos canales o rayos positivos por Goldstein, después de haberse descubierto a los rayos catódicos es fundamental conocer sobre la naturaleza de estos rayos positivos y su utilización biologica.

Por último se investigó sobre el experimento de Rutherford, como fue que él consiguió la delgada lamina de oro para poder para poder llevar a cabo su trabajo y el descubrimiento del núcleo del átomo.

El descubrimiento del protón y los rayos canales  Eugen Goldstein

 

El físico alemán E. Goldstein realizó algunos experimentos con un tubo de rayos catódicos haciendo perforaciones y se percató de que existían electrones desplazándose hacia el ánodo, y este observó unos rayos que atravesaban al cátodo en sentido contrario a los rayos catódicos. Recibieron el nombre de rayos canales.

A los rayos que atravesaban los cátodos en sentido contrario se les llamo rayos canales y a las partículas detectadas en los rayos canales se les denominó protones.

El estudio de estos rayos determinó que estaban formados por partículas de carga positiva y que tenían una masa distinta según cual fuera el gas que estaba encerrado en el tubo. Esto aclaró que las partículas salían del seno del gas y no del electrodo positivo.

Al experimentar con hidrógeno se consiguió aislar la partícula elemental positiva o protón, cuya carga es la misma que la del electrón pero positiva y su masa es 1837 veces mayor.

http://www.quimicafisica.com

http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad

Experimento de Rutherford

En 1911 se creía que los átomos estaban compuestos por una esfera

con carga positiva repartida uniformemente por todo su volumen, y que

dentro de ésta se encontraban unas pequeñas partículas,

llamadas electrones, con carga negativa y una masa muy pequeña.

También se conocía que el tamaño de los átomos debía de ser del orden

de un angstrom (10-10 metros, una diez mil millonésima parte del

metro).

Entonces, un experimento que se les ocurrió hacer para comprobar

dicho modelo del atomo, conocido como modelo de Thomson, a Geiger y

a Marsden (a sugerencia de Rutherford), fue lanzar partículas

alpha (partículas que tienen carga positiva) contra una fina lámina de

oro.FunciónEl experimento de la lámina de oro se llevó a cabo bajo la supervisión de Rutherford en la Universidad de Manchester en 1909 por el científico Hans Geiger y el estudiante de pregrado Ernest Marsden. A Rutherford, presidente del departamento de física de Manchester en el momento del experimento, se le da el crédito principal por el experimento, ya que las teorías que dieron resultado son principalmente su trabajo. El experimento de la lámina de oro de Rutherford también se conoce a veces como el experimento de Geiger-Marsden.

CaracterísticasEl experimento de la lámina de oro consistió en una serie de pruebas en las que fue tomada una partícula con carga positiva de helio en una capa muy delgada de metal dorado. El resultado esperado era que las partículas positivas se movieran sólo unos pocos grados del paso de su trayectoria por el mar de cargas positivas propuesto en el modelo del pudín de ciruelas. Sin embargo, el resultado fue que las partículas positivas fueron repelidas fuera de la lámina de oro por casi 180 grados en una región muy pequeña del átomo, mientras que la mayoría de las partículas restantes no se desviaron en absoluto, sino más bien pasaron a través del átomo.

SignificadoLos datos generados a partir del experimento de la lámina de oro demostraron que el modelo del pudín de ciruelas del átomo era incorrecto. La forma en que las partículas positivas rebotaron fuera de la lámina fina indicó que la mayoría de la masa de un átomo estaba

concentrada en una pequeña región. Debido a que la mayoría de las partículas positivas continuó en su camino impasible original, Rutherford dedujo correctamente que la mayor parte del resto del átomo era espacio vacío. Llamó a su descubrimiento "la carga central", una región que más tarde fue llamada el núcleo.

¿Qué debería ocurrir?

Dado que se lanzaban partículas con carga positiva y con una masa

mucho mayor a los electrones, deberían ser atraídas por dichos

electrones, a la vez que serían repelidas por la carga positiva del átomo.

Debido a que la carga positiva del átomo estaba difusa por todo el

volumen de la esfera, esta carga no debería interferir demasiado. Y

como la masa de las partículas alfa era mucho mayor a la de los

electrones, la fuerza que ejercían los electrones debería de desviar un

ángulo pequeño a las partículas, obteniendo que éstas se dispersaban

ligeramente respecto de su dirección inicial.

PotencialEl descubrimiento de Rutherford del núcleo y la estructura atómica propuesta fue posteriormente refinado por el físico Niels Bohr en 1913. El modelo de Bohr del átomo, también conocido como el modelo Rutherford Bohr, es el modelo atómico básico utilizado en la actualidad. La descripción de Rutherford del átomo sienta las bases para todos los futuros modelos atómicos y el desarrollo de la física nuclear.

¿Qué se observó?

Lo que realmente se observó fue que un gran número de las partículas

lanzadas se desviaba un pequeño ángulo, lo que cumplía las

previsiones.

Sin embargo, también se observó que varias partículas eran repelidas

unos ángulos enormes, llegando algunas incluso a “dar marcha atrás” y

salir en dirección contraria a donde se estaban lanzando.

Esto, para la idea que se tenía acerca del átomo, era tan impresionante

e imprevisible que, en palabras del propio Rutherford, era igual a si se

disparaba una bala contra una hoja de papel y ésta rebotase.

Conclusiones y nuevo modelo

Por lo tanto, la única salida posible fue que el modelo de Thomson era

erróneo, y la carga positiva del átomo se debería concentrar en una

esfera (el núcleo) de pequeño diámetro en el centro de éste.

Con esto, se tenía que si las partículas pasaban a una distancia

suficiente, se obtenía un comportamiento similar al modelo de

Thomson. Mientras que si las partículas se acercaban de frente al

núcleo, éstas deberían ser repelidas hacia atrás, que era exactamente lo

que ocurría.

A este modelo se le llamó modelo de Rutherford por ser él quien lo

enunció, y consiguió traer de nuevo la paz a la física, con una teoría

consistente con la experiencia, aunque por muy poco tiempo…

Referencias:

http://library.thinkquest.org/19662/high/eng/exp-rutherford.html

http://www.daviddarling.info/encyclopedia/R/

Rutherfords_experiment_and_atomic http://www.ehowenespanol.com/experimento-lamina-oro-

rutherford-sobre_40096/

CUANTO MIDE EL DIAMETRO DEL NUCLEO Y EL DIAMETRO DEL ATOMOEl átomo es la menor porción de un elemento químico que puede ser considerada como tal. Podemos imaginarnos, entonces, que dividiendo progresivamente un elemento en porciones cada vez más pequeñas alguna vez llegaremos al átomo.

Cuando queremos medir dimensiones, volúmenes y masas de los átomos, nos enfrentamos a valores extremadamente pequeños.

¿Cuánto mide el diámetro de un átomo?

Aproximadamente 1 Ångström, es decir una distancia igual a la cien millonésima parte de un centímetro (0,000.000.01cm = 10-8 cm, expresado en notación exponencial).

El diámetro del átomo es del orden de 10-10 m

¿Cuánto mide el diámetro del núcleo del átomo?

El tamaño del núcleo es muchísimo menor que el del átomo (aproximadamente 10.000 veces menor), tan chico como 0,000.000.000.001 cm, lo que equivale a 10-

14 cm

Un pequeño núcleo de alrededor de 10-14 m de diámetro

Relación de las dos medidas:

Diámetro del átomo = 10-10 m = 10 4

Diámetro del núcleo 10-14 m

NÍQUEL:

Diámetro atómico = 3,34 x 10-12 = 0.3583690987124464 x 103

Diámetro nuclear 9,32 x 10-15

ORO:

Diámetro del átomo = 3,58 x 10-12 m = 0.2564469914040115 x 10 4

Diámetro del núcleo 13,96 x 10-15 m

COBRE:

Diámetro del átomo = 3,14 x 10-12 m = 0.3281086729362591 x 10 4

Diámetro del núcleo 9,57 x 10-15 m

TUNGSTENO:

Diámetro del átomo = 4,04 x 10-12 m = 0.2961876832844575 x 10 4

Diámetro del núcleo 13,64 x 10-15 m

BIBLIOGRAFIA

http://www.quimicafisica.com

http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad

http://www2.cab.cnea.gov.ar/divulgacion/materia/m_materia_f8.html

http://descom.jmc.utfsm.cl/proi/materiales/ATOMO.htm

https://www.uam.es/docencia/elementos/spV21/sinmarcos/elementos/ni.html

http://elementos.org.es/niquel