O fato de algumas partículas alfa serem refletidas em grandes ângulos no experimento de folha de ouro de Rutherford foi uma descoberta inovadora que levou ao desenvolvimento do modelo nuclear do átomo. Aqui está por que isso aconteceu:
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O modelo de pudim de ameixa: Antes do experimento de Rutherford, o modelo predominante do átomo era o "modelo de pudim de ameixa" proposto por J.J. Thomson. Este modelo sugeriu que o átomo era uma esfera de carga positiva com elétrons carregados negativamente embutidos nele, como ameixas em um pudim. Este modelo previu que as partículas alfa passariam através da folha de ouro com apenas pequenas deflexões.
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Os resultados inesperados: O experimento de Rutherford mostrou que uma pequena fração das partículas alfa foi desviada em ângulos muito grandes, alguns até recuando para a fonte. Isso foi inesperado com base no modelo de pudim de ameixa.
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O modelo nuclear: Para explicar esses resultados, Rutherford propôs o modelo nuclear do átomo. Aqui está a ideia principal:
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um núcleo denso e positivamente carregado: Ele argumentou que a maior parte da massa e a carga positiva do átomo estavam concentradas em uma pequena região densa e densa no centro chamada núcleo.
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elétrons que orbitam o núcleo: Os elétrons, sendo carregados negativamente, orbitam o núcleo como planetas ao redor do sol.
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Por que grandes deflexões de ângulo? As grandes deflexões de ângulo observadas no experimento de Rutherford podem ser explicadas pelo modelo nuclear:
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Colisões diretas: As partículas alfa, que são carregadas positivamente, foram repelidas pelo núcleo carregado positivamente. Se uma partícula alfa chegasse muito perto do núcleo, experimentou uma forte repulsão eletrostática, fazendo com que seja desviado em um grande ângulo.
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Eventos raros: Essas grandes deflexões de ângulo eram raras porque o núcleo é extremamente pequeno em comparação com o tamanho geral do átomo. As partículas alfa tiveram que passar muito perto do núcleo para que isso ocorra.
Em essência, as grandes deflexões de ângulo observadas por Rutherford foram uma conseqüência direta da estrutura do átomo. Eles indicaram que a carga positiva do átomo não estava espalhada uniformemente, como sugerido pelo modelo de pudim de ameixa, mas estava concentrado em um núcleo muito pequeno e denso.
