4,1 FXX Gigantes da física, história, thompson

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Livro: Gigantes da Física-4 Ernest Rutherford. 
IFSC- Instituto Federal de Santa Catarina, Jaraguá do Sul, abril de 2016.
Atividade apresentada na disciplina: Física moderna - FXX, durante o sétimo modulo de Licenciatura em Ciências da Natureza com Habilitação em Física.
Acadêmica: Karine Karsten. 			Professor: Marcio Particheli.
Quem era Ernest Rutherford?
Quem era Ernest Rutherford?
Bibliografia
Ernest Rutherford nasceu em Brightwater, na costa norte de South Island, Nova Zelândia, no dia 30 de agosto de 1871.
Foi o quarto dos 12 filhos de James e Martha Rutherford. 
Seu pai James era autodidata em construções de madeira e lavrador. Sua mãe, Martha, era professora.
Cresceu em uma comunidade rural isolada. A educação era extremamente respeitada nessa sociedade. 
		–Leitura a noite e pais musicistas. 
Aos dez anos, possuía um livro intitulado Manual de física, que mostrava o uso de materiais simples como moedas, pesos, velas e utensílios domésticos para base de ações dos princípios básicos da física.
Bibliografia
Em 1887, aos 16 anos, Ernest ganhou a primeira de suas muitas bolsas de estudo, para o Nelson College.
Uma segunda bolsa de estudo permitiu a Rutherford matricular-se no Canterbury College, em Christchurch. Recebeu seu grau de mestre em 1893, com honras de primeira classe em matemática, física matemática e ciência física.
Dando aulas em tempo parcial, Rutherford permaneceu ainda outro ano no Canterbury, estudando as propriedades das ondas eletromagnéticas, ondas de rádio, descobertas por Heinrich Hertz. 
Rutherford projetou, um aparelho que podia detectar essas ondas mesmo depois que haviam atravessado paredes de alvenaria. Antes de Marconi começar seus experimentos sobre a comunicação sem fio.
Bibliografia
Quando morou em Christchurch Rutherford conheceu Mary Newton e começou a ter correspondências com a mãe, o que durou toda a vida dela, até os 92 anos. Parece ter sido isso o que ele mais valorizava.
1851- Foi estudar no Laboratório Cavendish da Universidade de Cambridge, dirigido na época por J.J. Thomson, a maior autoridade mundial em fenômenos eletromagnéticos.
Influências
O Físico Wilhelm Conrad Roentgen fazia experimentos com eletricidade num tubo de vácuo parcial. Seu interesse era estudar a luminescência produzida pelos raios catódicos. 
O laboratório estava escuro e Roentgen notou que uma tela que atravessava a sala, e que ele sabia ser revestida de bário, platina e cianeto, brilhava na escuridão toda vez que ele acendia o tubo. 
O Tubo estava produzindo alguma forma de radiação que conseguia penetrar o papelão e até as paredes do laboratório. Era os raios X em 1895. Radiação de comprimento de onda muito pequeno (de alta frequência).
Influências
1898- Henri Becquerel descobriu que, um minério de óxido de urânio, chamado pechblenda escurecia uma chapa fotográfica embrulhada e não exposta em seu laboratório. 
Os raios Becquerel, como vieram a ser chamados, penetravam objetos opacos à luz. Eles atraíram a atenção da jovem Marie Sklodowska Curie e seu marido Pierre
Influências
Marie Curie acreditava que a radioatividade de baixo nível de minérios portadores de urânio resultava de quantidades muito pequenas de certas substâncias altamente radioativas. 
O trabalho do casal era distinguir um vestígio elusivo. A pesquisa exigia que cada um dos elementos radioativos fosse isolado e tivesse seu peso atômico determinado.
Descobriram dois novos elementos, radioativos- polônio e rádio. 
Pierre Curie morreu atingido por uma carroça puxada a cavalo e Marie Curie continuou o trabalho falecendo em 1934.
Trabalhos
1895- Chegou a Cambridge, em pouco tempo Rutherford adquiriu renome e seu detector ajudou. 
Joseph John(J.J.) Thomson pediu a Rutherford que o auxiliasse no estudo dos efeitos que a passagem de um feixe de raios X por um gás produziria. 
Thomson e Rutherford descobriram que os raios X produziam grandes quantidades de partículas eletricamente carregadas, ou portadoras de átomos ionizados, que se recombinavam para formar moléculas neutras.
 Acreditava-se até então que os átomos eram corpos elementares simples com várias formas geométricas. Thomson conseguiu mostrar que, ao contrário, os átomos eram mecanismos complexos, com grande número de partes em movimento.
Trabalhos
Thomson conjeturou que um átomo teria a carga elétrica distribuída de maneira mais ou menos uniforme, com grande número de partículas negativamente carregadas flutuando em seu interior. 
A carga elétrica combinada das partículas negativas — elétrons, era igual à carga positiva total, de tal modo que o átomo em seu todo era eletricamente neutro. Por identificar o elétron Thomson ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1906.
modelo “pudim de ameixas” da estrutura atômica.
Trabalhos -A CONTRIBUIÇÃO DE RUTHERFORD
Rutherford imaginou um experimento que permitiria identificar dois tipos distintos de radiação.
 O experimento envolvia o estudo do modo como radiações radioativas penetram lâminas de alumínio. 
Ele descobriu que parte da radiação podia ser detida por uma lâmina de alumínio com 1/500 de centímetro de espessura, ao passo que o restante só podia ser detido por uma lâmina consideravelmente mais grossa. 
Trabalhos
Chamou a primeira radiação, positivamente carregada, de raios alfa, raios extremamente poderosos na produção de ionização mas facilmente absorvidos. 
À segunda radiação, negativamente carregada, chamou de raios beta, os quais produziam menos radiação mas tinham maior capacidade de penetração.
 Um terceiro tipo de radiação foi descoberto em 1900 pelo físico francês Paul Urich Villard. Com uma frequência extremamente alta e comprimento de onda curto, mais penetrante de todas- Raios gama.
Trabalhos
Descobriram que radioatividade que ocorre naturalmente no urânio consiste na emissão, por um átomo de urânio, de uma partícula que se transforma num átomo do elemento hélio. 
O que resta não é mais um átomo de urânio mas um átomo mais leve e diferente.
Novas pesquisas mostraram que essa transmutação era uma numa série que terminava com o isótopo estável de chumbo. Concluíram que o rádio era apenas um elemento da série radioativa. 
Era o progresso que precisava, se quisesse se casar com Mary Newton. foi designado para a cadeira de física na Universidade McGill em Montreal, Canadá. Em1900, foi à Nova Zelândia ver os pais e se casou. 
Trabalhos
Frederick Soddy, Rutherford entregou-se à investigação de três grupos de elementos radioativos: rádio, tório e actínio. 
Concluiu que a radioatividade desintegravam espontaneamente átomos de um elemento inteiramente diferente, o qual permanecia igualmente radioativo.
 Foi criticado por muitos químicos que acreditavam na indestrutibilidade da matéria. 
Descobriu que a radiação de uma substância ativa decrescia com o tempo e posse a delinear uma fórmula capaz de prever o processo- Chamado de exponencial.
Frederick Soddy, Rutherford entregou-se à investigação de três grupos de elementos radioativos: rádio, tório e actínio. 
Concluiu que a radioatividade desintegravam espontaneamente átomos de um elemento inteiramente diferente, o qual permanecia igualmente radioativo.
 Foi criticado por muitos químicos que acreditavam na indestrutibilidade da matéria. 
Descobriu que a radiação de uma substância ativa decrescia com o tempo e posse a delinear uma fórmula capaz de prever o processo- Chamado de exponencial.
Trabalhos
Seu trabalho marca o início da era da física nuclear- 1905 ajudara a fundar a ciência da datação de materiais pela datação radiométrica. 
O que são os termos radiação e radioatividade?
 Radiação é o termo mais amplo e significa tudo que é emitido de uma fonte. Na física atômica, radiação refere-se à radiação eletromagnética. Na física nuclear, além das ondas eletromagnéticas (raios gama), ela inclui raios alfa (núcleos de hélio) e raios beta (elétrons). 
Radioatividade refere-se ao fenômeno de emissão espontânea de várias radiações (raios alfa,beta
e gama) por núcleos instáveis. 
O feito crucial de Rutherford foi conceber a ideia de determinar a meia-vida de substâncias, e assim sua idade precisa. 
o que ajudou em paleontologia, a antropologia, a arqueologia, todas as disciplinas científicas envolvidas na determinação da data de origem de uma rocha, espécime ou fóssil.
A idade da Terra é um exemplo ilustrativo. Na década de 1920, graças à, geólogos, físicos e astrônomos em geral já admitiam que a Terra tinha bilhões de anos de idade;
As meias-vidas podem variar de menos de um milionésimo de segundo a milhões de anos. A meia-vida de qualquer substância particular é constante, não sendo afetada por condições físicas como pressão ou temperatura. Por isso, pode-se usar o processo de radioatividade no cálculo da passagem do tempo, medindo a fração dos núcleos que já decaíram. Como ocorre frequentemente na ciência, Rutherford havia feito essa descoberta quase por acidente, ao trabalhar sobre o fenômeno mais geral da radiação.
Trabalhos
Meia-vida designa o tempo necessário para metade de dada quantidade de material radioativo decair, isto é, liberar energia. Um átomo decai quando se desintegra, quando passa da instabilidade para a estabilidade. 
A meia-vida de qualquer substância particular é constante, não sendo afetada por condições físicas como pressão ou temperatura. 
Por isso, pode-se usar o processo de radioatividade no cálculo da passagem do tempo, medindo a fração dos núcleos que já decaíram. 
As meias-vidas podem variar de menos de um milionésimo de segundo a milhões de anos. A meia-vida de qualquer substância particular é constante, não sendo afetada por condições físicas como pressão ou temperatura. Por isso, pode-se usar o processo de radioatividade no cálculo da passagem do tempo, medindo a fração dos núcleos que já decaíram. Como ocorre frequentemente na ciência, Rutherford havia feito essa descoberta quase por acidente, ao trabalhar sobre o fenômeno mais geral da radiação.
Trabalhos
A então controversa obra de Darwin, A origem das espécies, publicada em 1859, exigia uma Terra com vários bilhões de anos de idade — só assim as várias espécies teriam podido se desenvolver como o fizeram ele estimava a idade da Terra em apenas 500 m. a. 
 A especialidade de Kelvin era termodinâmica, cujas primeira e segunda leis ele formulara: (1) a energia é conservada; isto é, a energia não é criada nem destruída, apenas muda de forma; e (2) alguma energia utilizável é sempre perdida nesse processo.
Ele havia calculado a idade aproximada da Terra a partir da idade do Sol, estimada com base na liberação de calor. 
Assinlou que a Terra poderia ter apenas 500 milhões de anos, a menos que uma nova fonte de energia fosse descoberta. Ciência inglesa. 
As meias-vidas podem variar de menos de um milionésimo de segundo a milhões de anos. A meia-vida de qualquer substância particular é constante, não sendo afetada por condições físicas como pressão ou temperatura. Por isso, pode-se usar o processo de radioatividade no cálculo da passagem do tempo, medindo a fração dos núcleos que já decaíram. Como ocorre frequentemente na ciência, Rutherford havia feito essa descoberta quase por acidente, ao trabalhar sobre o fenômeno mais geral da radiação.
Trabalhos -MANCHESTER
1907- Dirigiu um grupo que rapidamente desenvolveu novas ideias sobre a estrutura atômica.
 DENTRO DO ÁTOMO
Grego Demócrito (460-370 a.C.) foi quem primeiro chamou esses fragmentos de atomos (palavra grega para “indivisível”).
Que aparência tinham esses misteriosos átomos, quão pequenos eram? 
O desenvolvimento de uma representação precisa da aparência do átomo tornou-se o foco de Ruterford, ele não estava de todo insatisfeito com o modelo de Thomson, mas sabia que ele tinha suas deficiências.
As meias-vidas podem variar de menos de um milionésimo de segundo a milhões de anos. A meia-vida de qualquer substância particular é constante, não sendo afetada por condições físicas como pressão ou temperatura. Por isso, pode-se usar o processo de radioatividade no cálculo da passagem do tempo, medindo a fração dos núcleos que já decaíram. Como ocorre frequentemente na ciência, Rutherford havia feito essa descoberta quase por acidente, ao trabalhar sobre o fenômeno mais geral da radiação.
Trabalhos -MANCHESTER
Desenvolveu o primeiro acelerador de partículas. Usando esse aparelho, foi capaz de dirigir um feixe de partículas alfa (núcleos de hélio) de uma fonte radioativa até um alvo.
Rutherford observara que, ao passar através de finas folhas de metal, partículas alfa velozes produziam imagens difusas em chapas fotográficas, ao passo que, quando não havia nenhuma obstrução à sua passagem, produziam uma imagem bem definida.
Havia concluído que as partículas alfa talvez fossem defletidas por passar perto de átomos da lâmina metálica.
Rutherford sugeriu que Geiger e Marsden trabalhassem juntos num experimento. Queria que bombardeassem finas folhas de ouro com partículas alfa e procurassem deflexões de vulto. 
As meias-vidas podem variar de menos de um milionésimo de segundo a milhões de anos. A meia-vida de qualquer substância particular é constante, não sendo afetada por condições físicas como pressão ou temperatura. Por isso, pode-se usar o processo de radioatividade no cálculo da passagem do tempo, medindo a fração dos núcleos que já decaíram. Como ocorre frequentemente na ciência, Rutherford havia feito essa descoberta quase por acidente, ao trabalhar sobre o fenômeno mais geral da radiação.
Trabalhos -MANCHESTER
Estava bastante convencido de que não ocorreria deflexão considerável alguma porque os elétrons dos átomos de ouro seriam a única coisa capaz de defletir as partículas alfa. 
Mas, sendo vários milhares de vezes mais leves que as partículas alfa, os elétrons teriam tanta dificuldade para defleti-las quanto uma bolinha de gude para defletir uma veloz bala de canhão. 
Uma das sugestões de Rutherford foi que observassem se havia partículas sendo espalhadas para trás, em outras palavras, defletidas através de um ângulo de mais de 90 graus.
As meias-vidas podem variar de menos de um milionésimo de segundo a milhões de anos. A meia-vida de qualquer substância particular é constante, não sendo afetada por condições físicas como pressão ou temperatura. Por isso, pode-se usar o processo de radioatividade no cálculo da passagem do tempo, medindo a fração dos núcleos que já decaíram. Como ocorre frequentemente na ciência, Rutherford havia feito essa descoberta quase por acidente, ao trabalhar sobre o fenômeno mais geral da radiação.
Trabalhos -MANCHESTER
Chegou por fim à conclusão de que obviamente tinha de haver dentro do átomo algo comparável em massa à partícula alfa, algo milhares de vezes mais pesado que o elétron, “algo” como o núcleo.
Mais tarde, sugeriu que os núcleos mais pesados tinham provavelmente um outro constituinte, uma partícula eletricamente neutra de massa quase tão grande quanto a do próton. Deu a essa partícula hipotética o nome nêutron.
Chegou a essa conclusão ao observar que a maioria dos átomos parecia pesar cerca de duas vezes o que seria de esperar a partir da soma das massas dos prótons e dos elétrons neles contidos.
 Alguma coisa devia manter os prótons positivos unidos no núcleo.
As meias-vidas podem variar de menos de um milionésimo de segundo a milhões de anos. A meia-vida de qualquer substância particular é constante, não sendo afetada por condições físicas como pressão ou temperatura. Por isso, pode-se usar o processo de radioatividade no cálculo da passagem do tempo, medindo a fração dos núcleos que já decaíram. Como ocorre frequentemente na ciência, Rutherford havia feito essa descoberta quase por acidente, ao trabalhar sobre o fenômeno mais geral da radiação.
Trabalhos -MANCHESTER
Publicou seus resultados em 1913, ele calculou, que os átomos tinham grosso modo um centésimo de milionésimo de centímetro de um lado a outro. Maxwell, Albert Einstein, o físico francês Jean Baptiste Perrin.
Durante a Primeira Guerra Mundial ele
trabalhou nos problemas da detecção submarina por acústica subaquática. 
Em apenas alguns meses produziu três relatórios secretos que traçaram o mapa das operações militares subaquáticas naquele momento. Foi necessária a sua influência para levar a Marinha Real a trabalhar seriamente sobre os problemas da detecção subaquática e para orientar esses esforços quando eles se iniciaram- sonar.
As meias-vidas podem variar de menos de um milionésimo de segundo a milhões de anos. A meia-vida de qualquer substância particular é constante, não sendo afetada por condições físicas como pressão ou temperatura. Por isso, pode-se usar o processo de radioatividade no cálculo da passagem do tempo, medindo a fração dos núcleos que já decaíram. Como ocorre frequentemente na ciência, Rutherford havia feito essa descoberta quase por acidente, ao trabalhar sobre o fenômeno mais geral da radiação.
Trabalhos -CAMBRIDGE II
Na palestra feita na Royal Society em 1920, ele especulou sobre a existência do nêutron e de isótopos de hidrogênio e de hélio; essas três especulações vieram todas a ser provadas por pesquisadores integrantes do Laboratório Cavendish.
Entre 1925 e 1930 Rutherford foi presidente da Royal Society e, em seguida tornou-se presidente do conselho consultivo para o governo britânico em ciência e tecnologia.
Rutherford em 1937, Rutherford morreu subitamente de uma hérnia estrangulada não detectada. Tinha 66 anos.
As meias-vidas podem variar de menos de um milionésimo de segundo a milhões de anos. A meia-vida de qualquer substância particular é constante, não sendo afetada por condições físicas como pressão ou temperatura. Por isso, pode-se usar o processo de radioatividade no cálculo da passagem do tempo, medindo a fração dos núcleos que já decaíram. Como ocorre frequentemente na ciência, Rutherford havia feito essa descoberta quase por acidente, ao trabalhar sobre o fenômeno mais geral da radiação.
Trabalhos
Rutherford tinha menos sucesso em sua função de professor. Lecionar estava entre suas obrigações, com muita frequência dirigia sua fala para um ponto acima das cabeças dos alunos.
Por outro lado, vários físicos eminentes que declararam que suas vidas e carreiras haviam mudado graças à natureza inspiradora das aulas de Rutherford. 
Rutherford escreveu 80 artigos científicos.
Rutherford havia dado ao mundo um novo modelo de átomo. Planck havia introduzido a ideia dos quanta. 
Agora, era preciso alguém para juntar essas ideias. E, de fato, elas logo seriam reunidas pelo brilhante físico dinamarquês e o mais famoso aluno de Rutherford, Niels Bohr.
As meias-vidas podem variar de menos de um milionésimo de segundo a milhões de anos. A meia-vida de qualquer substância particular é constante, não sendo afetada por condições físicas como pressão ou temperatura. Por isso, pode-se usar o processo de radioatividade no cálculo da passagem do tempo, medindo a fração dos núcleos que já decaíram. Como ocorre frequentemente na ciência, Rutherford havia feito essa descoberta quase por acidente, ao trabalhar sobre o fenômeno mais geral da radiação.
Obrigada pela atenção!
As meias-vidas podem variar de menos de um milionésimo de segundo a milhões de anos. A meia-vida de qualquer substância particular é constante, não sendo afetada por condições físicas como pressão ou temperatura. Por isso, pode-se usar o processo de radioatividade no cálculo da passagem do tempo, medindo a fração dos núcleos que já decaíram. Como ocorre frequentemente na ciência, Rutherford havia feito essa descoberta quase por acidente, ao trabalhar sobre o fenômeno mais geral da radiação.
 Referências
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
https://youtu.be/bB7VhcM8EuE- Tubos de raios catódiocos