El Modelo Atómico de Thomson: Descubrimiento del Electrón y Estructura del Budín de Pasas

El Modelo Atómico de Thomson: El "Budín de Pasas" y el Descubrimiento del Electrón

El modelo atómico de Thomson, también conocido como “budín de pasas”, fue propuesto por Joseph John Thomson en 1897. El físico británico Thomson descubrió el electrón al deducir que los rayos catódicos estaban formados por partículas negativas. Dedujo que los rayos catódicos no estaban cargados ni eran átomos, sino fragmentos de átomos o partículas subatómicas, a las que denominó electrones. A Thomson también se le atribuye el descubrimiento de los isótopos, así como el invento del espectrómetro de masa.

Descripción del Modelo Atómico de Thomson

J.J. Thomson propuso el modelo que lleva su nombre para explicar la estructura atómica. Este consistía en una esfera de materia cargada positivamente, no uniforme, donde se encontraban insertadas las partículas negativas, es decir, los electrones. De ahí que también se le conozca a este modelo como “budín de pasas”, por su semejanza con este dulce inglés.

Experimentos Clave y Conclusiones

El físico inglés realizó una serie de tres experimentos con tubos de rayos catódicos. En su tercera prueba, Thomson llegó a conclusiones avanzadas, denominando “corpúsculos” a las partículas que procedían del interior de los átomos de los electrodos y que formaban los rayos catódicos. Un tubo catódico era un tubo de vidrio vacío cerrado, al que se le extraía el aire y se le introducía un gas a una presión reducida. Tras esta observación, llegó a la conclusión de que los átomos son divisibles.

Gracias a estos experimentos también pudo estudiar la relación de masa entre las partículas que eran atraídas por el polo positivo del tubo catódico. Así, llegó a imaginar que los átomos se componían de estas partículas, bautizadas como corpúsculos, inmersas en una 'sopa' o 'lago' de cargas positivas, lo que dio origen al modelo del budín de pasas.

Características y Reconocimiento

Esta estructura explicaba que la materia era eléctricamente neutra, ya que, según Thomson, en los átomos la carga positiva estaba neutralizada por la negativa. Estas cargas negativas se encontraban a veces uniformemente distribuidas en torno a la masa positiva, y en otros casos se usaba el ejemplo de una 'nube' de carga positiva. Gracias a este descubrimiento, Thomson recibió el Premio Nobel de Física en 1906.

Limitaciones y Evolución del Modelo

Microscópicamente, este modelo se puede describir como una estructura abierta, ya que los protones o cargas positivas se situaban introducidos en la masa que definía la carga neutra del átomo. Este modelo fue el primero realmente atómico, aunque pronto se vio que era muy limitado.

El modelo de Thomson fue refutado tras el experimento de Rutherford, al descubrirse el núcleo. Este modelo no podía explicar que el átomo estuviera formado por un núcleo denso y una parte a su alrededor llamada corteza. Por ello, científicos como Ernest Rutherford y Niels Bohr continuaron investigando y proponiendo nuevas teorías sobre los átomos.

Legado de J.J. Thomson

A modo anecdótico, cabe mencionar que Rutherford fue alumno de J.J. Thomson en la Universidad de Cambridge, en los laboratorios Cavendish, donde más tarde ocuparía su puesto. El hijo de Thomson también destacó en física, recibiendo el Premio Nobel en 1937 por su estudio de las propiedades ondulatorias de los electrones. El físico inglés también llegó a ser presidente de la Royal Society.