خمسة أنواع من النماذج الذرية

اعتمد كل نموذج متتالي للتشريح الذري والبناء على النموذج السابق. طور الفلاسفة والمنظرون والفيزيائيون والعلماء النموذج الذري تدريجياً على مدى قرون عديدة. تم اقتراح العديد من النماذج الافتراضية وتعديلها ورفضها أو قبولها في النهاية. قام العديد من العلماء والمفكرين باكتشافات وأجروا تجارب للوصول إلى النموذج الذري المقبول حاليًا. ساهم تطوير الرياضيات والتكنولوجيا المتخصصة بشكل كبير في الفهم المعاصر لطبيعة الذرات.

نظرًا لأن الذرات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها ، كانت النماذج النظرية الأولى عبارة عن بنايات فكرية تعتمد على الأساليب المنطقية للاستدلال الاستقرائي والاستنباطي. كان الفيلسوف اليوناني الكلاسيكي ديموقريطس أول من اقترح وجود الذرات عام 400 قبل الميلاد. هو مسببًا أن المادة لا يمكن تقسيمها إلى أجل غير مسمى ويجب أن تتكون من جسيمات مستديرة غير قابلة للتجزئة تسمى ذرات. في عام 1800 ، توصل جون دالتون إلى نفس وجهة النظر للذرية باستخدام الطريقة التجريبية لدراسة الغازات والمركبات. كانت نظريته تسمى الكرة الصلبة ، أو نموذج كرة البلياردو.

في عام 1904 قام الفيزيائي البريطاني ج. افترض طومسون نموذج حلوى البرقوق ، أو كعكة الزبيب ، للذرة. كان يعتمد على معرفة الجسيمات دون الذرية سالبة الشحنة التي تم اكتشافها مؤخرًا والتي تسمى الإلكترونات. دفعته تجارب طومسون مع أنابيب أشعة الكاثود إلى وضع نظريات حول وجود جزيئات صغيرة داخل الذرات تشكل أجزاءً أساسية من جميع الذرات. تصور نموذجه الإلكترونات السالبة ، أو البرقوق ، المعلقة داخل إطار موجب الشحنة ، أو الحلوى.

من عام 1910 إلى عام 1911 ، اقترح إرنست رذرفورد النموذج الكوكبي أو النووي للذرة. كان يعتقد أن الذرات تتكون في الغالب من مساحة فارغة ، مع نواة كثيفة. تضمنت تجاربه إطلاق جسيمات ألفا على رقائق ذهبية. وخلص إلى أن النواة الموجبة تحتوي على معظم كتلة الذرة. من خلال نموذجه المداري ، صقل نيلز بور فكرة الذرة كنظام شمسي صغير في عام 1913. كان نموذج بوهر يحتوي على إلكترونات تدور حول النواة في طبقات تشبه الصدفة.

طور لويس دي بروجلي وإروين شرودنجر سحابة الإلكترون ، أو نموذج ميكانيكي الكم. لقد استندوا في النموذج إلى الاختراقات التي حققتها فرع ميكانيكا الكم في الفيزياء. بدلاً من الإلكترونات في المدارات الثابتة ، يحتوي نموذج السحابة على المدارات المحددة من خلال توزيع احتمالي حول النواة. اعتمادًا على الملاحظة والقياس ، يمكن أن تكون الإلكترونات في العديد من الأماكن المختلفة ، في بعض الأحيان في وقت واحد.