Aqui está um colapso da evidência experimental que apóia a idéia de que o núcleo ocupa uma pequena fração do volume do Atom:

1. Experiência de Rutherford's Gold Foil (1911)

* Configuração: Partículas alfa (núcleos de hélio carregados positivamente) foram disparados contra uma fina folha de folha de ouro.
* Observações:
* A maioria das partículas alfa passou diretamente através da folha, indicando que os átomos eram principalmente espaço vazio.
* Uma pequena porcentagem de partículas alfa foi desviada em grandes ângulos, alguns até recuperando na direção de onde vieram. Isso sugeriu uma região concentrada e carregada positivamente dentro do átomo.
* Conclusões: Esse experimento levou Rutherford a propor o modelo nuclear do átomo, onde um núcleo minúsculo, denso e carregado positivamente reside no centro, cercado por uma nuvem muito maior de elétrons carregados negativamente.

2. Difração de elétrons

* Configuração: As vigas de elétrons são direcionadas a filmes finos de material, como a grafite.
* Observações: Os elétrons exibem comportamento semelhante a ondas e produzem padrões de interferência em uma tela atrás do filme. Os padrões mostram que os elétrons interagem com a estrutura atômica, revelando o tamanho e a forma dos átomos e o arranjo de seus elétrons.
* Conclusões: Os padrões de difração confirmam que os elétrons em um átomo ocupam um volume muito maior que o núcleo.

3. Espectros atômicos

* Configuração: Os átomos são excitados (aquecidos ou energizados) e emitem luz. Essa luz é então passada por um prisma ou grade de difração para separá -la em seus comprimentos de onda componentes.
* Observações: A luz emitida consiste em comprimentos de onda específicos e discretos, formando um espectro de linha. Cada elemento possui um espectro de linha exclusivo.
* Conclusões: A natureza discreta dos comprimentos de onda emitida indica que os elétrons nos átomos só podem existir em níveis de energia específicos. Isso suporta a idéia de que os elétrons orbitam o núcleo nos níveis de energia quantizados, reforçando ainda mais a idéia de um pequeno núcleo cercado por uma nuvem de elétrons maior.

4. Densidade nuclear

* cálculos : A densidade do núcleo pode ser calculada dividindo a massa do núcleo por seu volume.
* Resultados: A densidade nuclear é incrivelmente alta, da ordem de 10^17 kg/m^3, em comparação com a densidade da matéria comum (por exemplo, a água é de cerca de 10^3 kg/m^3). Essa densidade extrema confirma que o núcleo é incrivelmente compacto.

5. Reações nucleares

* Observações: As reações nucleares (fissão e fusão) envolvem a liberação de enormes quantidades de energia. Essa energia surge da forte força nuclear que une prótons e nêutrons dentro do núcleo.
* Conclusões: A imensa energia liberada nas reações nucleares demonstra as imensas forças em jogo dentro do núcleo, enfatizando ainda mais sua natureza compacta e densa.

Em essência, esses experimentos, observações e cálculos convergem para apoiar a conclusão de que o núcleo ocupa uma fração minúscula do volume do átomo, enquanto os elétrons, se espalham por uma região muito maior, contribuem significativamente para o tamanho geral do átomo.