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O TERCEIRO MODELO ATÔMICO ERNEST RUTHERFORD. A DESCOBERTA O fenômeno da radioatividade foi descoberto pelo físico francês Henri Becquerel, em 1896. Becquerel.

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1 O TERCEIRO MODELO ATÔMICO ERNEST RUTHERFORD

2 A DESCOBERTA O fenômeno da radioatividade foi descoberto pelo físico francês Henri Becquerel, em Becquerel realizou diversos estudos e verificou que sais de urânio(o sulfato duplo de uranila e potássio, K 2 (UO) 2 (SO4) 2 ) emitiam radiação semelhante à dos raios-X, impressionando chapas fotográficas. ( ) Físico francês

3 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.

4 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

5 O FENÔMENO DA RADIOATIVIDADE

6 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 km/s.

7 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.

8 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

9 E. RUTHERFORD ( ) 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.

10 EXPERIÊNCIA DE RUTHERFORD

11 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.

12 O QUARTO MODELO NIELS BOHR

13 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.

14 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.

15 Para transformarmos 1 ano-luz em quilômetros, devemos multiplicar a velocidade da luz no vácuo, km/s, pelo intervalo de tempo de 1 ano que, em segundos, corresponde a, aproximadamente, 3,15 · 10 7 s. Assim, temos: 1 ano-luz = 3,0 · 10 5 km/s · 3,15 · 10 7 s = = 9,5 x Km

16 A decomposição da luz branca Decomposição da luz ao passar por um prisma

17 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 3x10 8 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.

18 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 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 10 5 m.

19 1913 – Niels Bohr Experiência

20 Os espectros

21 Teoria de Bohr O 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.

22 Os seus postulados

23 Modelo de Bohr

24 As órbitas


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