O TERCEIRO MODELO ATÔMICO ERNEST RUTHERFORD. A DESCOBERTA O fenômeno da radioatividade foi...

O TERCEIRO MODELO ATÔMICO

ERNEST RUTHERFORD

A DESCOBERTA O fenômeno da radioatividade foi descoberto pelo físico francês

Henri Becquerel, em 1896. Becquerel realizou diversos estudos e verificou que sais de urânio(o sulfato duplo de uranila e potássio, K2(UO)2(SO4)2 ) emitiam radiação semelhante à dos raios-X, impressionando chapas fotográficas. (1852 - 1908)

Físico francês

O CASAL CURIE (MARIE e PIERRE)Em 1898, o casal Curie descobriu os elementos radioativos

polônio e rádio. Estas substâncias, intensamente radioativas: 1) eram capazes de ionizar um gás, 2) impressionavam placas fotográficas e 3) produziam cintilações ou pequenos focos de luz em certas substâncias, tais como o sulfeto de zinco.Marie e Pierre Curie, junto com Becquerel ,receberam o premio Nobel de Física por seus trabalhos em 1903 sobre a radioatividade.

RADIOATIVIDADE

Existem na Natureza alguns elementos fisicamente instáveis, cujos átomos, ao se desintegrarem, emitem energia sob forma de radiação. Dá-se o nome radioatividade justamente a essa propriedade que tais átomos têm de emitir radiação.

O urânio-235, o césio-137, o cobalto-60, o tório-232 são

exemplos de elementos fisicamente instáveis ou

radioativos

O FENÔMENO DA RADIOATIVIDADE

AS PARTÍCULAS RADIOATIVAS

As radiações alfa ( ) e beta ( ) são partículas que possuem massa, carga elétrica e velocidade. Os raios gama ( ) são ondas eletromagnéticas ( não possuem massa ), que se propagam com a velocidade de 300.000 km/s.

O homem sempre conviveu com a radioatividade. Na superfície terrestre pode ser detectada energia proveniente de raios cósmicos e da radiação solar ultravioleta.

Nas rochas, encontramos elementos radioativos, como o urânio-238, urânio-235, tório-232, rádio-226 e rádio-228.

Até mesmo em vegetais pode ser detectada a radioatividade: as batatas, por exemplo, contêm potássio-40. As plantas, o carbono-14.

No nosso sangue e ossos encontram-se potássio-40, carbono-14 e rádio-226.

Alimentos: 25 mrem por ano

Radiografia dentária: 20 mrem

Energia solar: 11 mrem por ano

Área num raio de 1 km de uma usina nuclear: 5 mrem por ano

OBS: MREM = 1/1000 REM

REM é uma unidade de dose de radiação ionizante que produz o mesmo efeito biológico de uma unidade de dose de raios-X.

A radiação em nossa vida

E. RUTHERFORD

(1871 - 1937)Ele é da Nova Zelândia

Em 1893, com 22 anos,

Rutherford já se aprofundava

em matemática e física,

sob a orientação de

J. J. Thomson, o

descobridor do elétron.

EXPERIÊNCIA DE RUTHERFORD

O TERCEIRO MODELO• O átomo seria um imenso vazio, no qual o

núcleo ocuparia uma pequena parte, enquanto que os elétrons o circundariam numa região negativa chamada de eletrosfera, modificando assim, o modelo atômico proposto por Thomson.

O QUARTO MODELO

NIELS BOHR

A DECOMPOSIÇÃO DA LUZ BRANCA Apesar da decomposição da luz branca em diferentes cores

que a compõem, datar do século XVIII, devido ao físico,

matemático e astrônomo Isaac Newton, só no início do

século XX é que passou a ser utilizada para observar,

analisar e medir os diferentes aspectos físico-químicos

(temperatura, composição química, velocidade, etc.) da luz

proveniente das estrelas, das galáxias e demais objetos

astronômicos, inaugurando,

dessa forma,

uma nova era

na Astronomia:

a Astrofísica.

A Luz

• A luz é uma forma de energia que se propaga nos meios materiais e também no vácuo. A luz emitida pelo Sol – estrela mais próxima da Terra – chega a nós em 8 minutos e 20 segundos, percorrendo 150 milhões de quilômetros a uma velocidade de 300 mil quilômetros por segundo.

• Depois do Sol, a estrela mais próxima da Terra é a estrela alfa da constelação de Centauro que se encontra a 4,3 anos-luz da Terra, isto é, a luz emitida pela estrela alfa demora 4,3 anos para chegar à Terra.

• A grandeza 1 ano-luz, muito usada em Astronomia, corresponde à distância percorrida pela luz em um ano, no vácuo.

• Para transformarmos 1 ano-luz em quilômetros, devemos multiplicar a velocidade da luz no vácuo, 300 000 km/s, pelo intervalo de tempo de 1 ano que, em segundos, corresponde a, aproximadamente, 3,15 · 107 s.

• Assim, temos:1 ano-luz = 3,0 · 105 km/s · 3,15 · 107 s =

= 9,5 x 1012 Km

A decomposição da luz branca

Decomposição da luz ao passar por um prisma

Conceitos básicos

A luz é uma onda eletromagnética. • Todas as ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo

com a mesma velocidade c com o valor de 3x108 m/s (velocidade da luz). Em decorrência deste fato, e sabendo-se a freqüência de uma onda eletromagnética (f), no vácuo, pode-se determinar o comprimento de onda (λ) desta radiação, através da seguinte equação: λ = c/f. 

Exemplos de ondas eletromagnéticas de maior importância nas pesquisas e nas aplicações práticas, em função do comprimento de onda (propriedade que fornece uma das principais características da onda): Raios-X (faixa de 10-1 até 10 A), ondas ultravioletas (faixa de 1 até 400 mm), o espectro de luz visível (faixa de 400 até 700 mm), ondas infravermelhas (faixa de 700 mm até 1 mm) e faixas de radiofreqüência que variam de 20 cm até 105 m.

1913 – Niels Bohr

Experiência

Os espectros

Teoria de BohrO modelo planetário de Rutherford apresenta duas falhas:

Uma carga negativa, colocada em movimento ao redor de uma carga positiva

estacionária, adquire movimento espiralado em sua direção acabando por

colidir com ela.  Essa carga em movimento perde energia, emitindo radiação.

Ora, o átomo no seu estado normal não emite radiação.

Ele expôs uma idéia que modificou o modelo

planetário do átomo.

Um elétron num átomo só pode ter certas energias

específicas, e cada uma destas energias corresponde

a uma órbita particular.

Quanto maior a energia do elétron, mais afastada do

núcleo se localiza a sua órbita.        

Os seus postulados

Modelo de Bohr

As órbitas