Modelo de pudín de ciruela


El modelo del pudín de ciruela es uno de varios modelos científicos históricos del átomo . Propuesto por primera vez por JJ Thomson en 1904 [1] poco después del descubrimiento del electrón , pero antes del descubrimiento del núcleo atómico , el modelo trató de explicar dos propiedades de los átomos entonces conocidos: que los electrones son partículas cargadas negativamente y que los átomos no tienen carga eléctrica neta. El modelo del pudín de ciruela tiene electrones rodeados por un volumen de carga positiva, como "ciruelas" cargadas negativamente incrustadas en un " pudín " cargado positivamente .

Se sabía desde hace muchos años que los átomos contienen partículas subatómicas cargadas negativamente . Thomson los llamó "corpúsculos" ( partículas ), pero eran más comúnmente llamados "electrones", el nombre que GJ Stoney había acuñado para la " unidad fundamental de cantidad de electricidad " en 1891. [2] También se conocía desde hacía muchos años. que los átomos no tienen carga eléctrica neta. Thomson sostuvo que los átomos también deben contener alguna carga positiva que cancele la carga negativa de sus electrones. [3] [4] Thomson publicó su modelo propuesto en la edición de marzo de 1904 de la Philosophical Magazine., la principal revista científica británica del día. En opinión de Thomson:

... los átomos de los elementos consisten en una serie de corpúsculos electrificados negativamente encerrados en una esfera de electrificación positiva uniforme, ... [5]

JJ Thomson había seguido el trabajo de Thomson Lord Kelvin, quien había escrito un artículo proponiendo un átomo de vórtice en 1867. [6] JJ Thomson abandonó su hipótesis del "átomo nebular" de 1890, que se basaba en la teoría del vórtice del átomo , en la que los átomos estaban compuestos por vórtices inmateriales y sugirieron que había similitudes entre la disposición de los vórtices y la regularidad periódica encontrada entre los elementos químicos. [7] : 44–45  Siendo un científico astuto y práctico, Thomson basó su modelo atómico en evidencia experimental conocida de la época y, de hecho, siguió el ejemplo de Lord Kelvins nuevamente, ya que Kelvin había propuesto un átomo de esfera positiva un año antes. [8] [9]La propuesta de JJ Thomson basada en el modelo de Kelvin de una carga volumétrica positiva refleja la naturaleza de su enfoque científico del descubrimiento, que consistía en proponer ideas para guiar experimentos futuros.

En este modelo, las órbitas de los electrones eran estables bajo la mecánica clásica porque cuando un electrón se alejaba del centro de la esfera cargada positivamente, estaba sujeto a una fuerza interna positiva neta mayor, porque había más carga positiva dentro de su órbita ( ver la ley de Gauss ). Los electrones podían rotar libremente en anillos que se estabilizaban aún más mediante interacciones entre los electrones, y las mediciones espectroscópicas estaban destinadas a dar cuenta de las diferencias de energía asociadas con diferentes anillos de electrones. Thomson intentó sin éxito remodelar su modelo para dar cuenta de algunas de las principales líneas espectrales conocidas experimentalmente para varios elementos. [10] Ya en 1897, el físico teórico Joseph Larmorhabía explicado la división de las líneas espectrales en un campo magnético por la oscilación de electrones. [11] [12] Según una celebración del centenario del átomo de Bohr en la revista Nature, fue John William Nicholson en 1912 quien descubrió por primera vez que los electrones irradian las líneas espectrales a medida que descienden hacia el núcleo y su teoría era tanto nuclear como cuántica. [13]


El modelo de pudín de ciruela del átomo
El modelo actual de la estructura subatómica implica un núcleo denso rodeado por una "nube" probabilística de electrones