ატომური მოდელების ხუთი ტიპი

ატომური ანატომიისა და კონსტრუქციის თითოეული თანმიმდევრული მოდელი ეყრდნობოდა წინა. მრავალი საუკუნის განმავლობაში ფილოსოფოსებმა, თეორეტიკოსებმა, ფიზიკოსებმა და მეცნიერებმა თანდათანობით განავითარეს ატომური პარადიგმა. რამდენიმე ჰიპოთეტური მოდელი იქნა შემოთავაზებული, შეცვლილი და საბოლოოდ უარყოფილი ან მიღებული. ბევრმა მეცნიერმა და მოაზროვნემ გააკეთა აღმოჩენები და ჩაატარა ექსპერიმენტები ამჟამად მიღებული ატომური მოდელის მისაღწევად. მათემატიკისა და სპეციალიზებული ტექნოლოგიის განვითარებამ უდიდესი წვლილი შეიტანა ატომების ბუნების თანამედროვე გაგებაში.

იმის გამო, რომ ატომები ძალიან მცირეა დასათვალიერებლად, პირველი თეორიული მოდელები იყო ინტელექტუალური კონსტრუქციები ინდუქციური და დედუქციური მსჯელობის ლოგიკურ მეთოდებზე დაყრდნობით. კლასიკური ბერძენი ფილოსოფოსი დემოკრიტე პირველი იყო, ვინც წინააღმდეგი იყო ატომების არსებობა 400 წელს. ის მსჯელობდა, რომ მატერია არ შეიძლება დაყოფილიყო უსასრულოდ და უნდა შედგებოდეს განუყოფელი მრგვალი ნაწილაკებისგან, რომელსაც ეწოდება ატომები. 1800 წელს ჯონ დალტონი ატომიზმის იგივე ხედვას მიაღწია გაზების და ნაერთების შესწავლის ექსპერიმენტული მეთოდის გამოყენებით. მის თეორიას მყარი სფერო ან ბილიარდის ბურთის მოდელი უწოდეს.

1904 წელს ბრიტანელმა ფიზიკოსმა ჯ. ტომპსონი ატომიზმის მოდელს ქლიავის პუდინგს ან ქიშმიშის ფუნთუშას უყენებდა. იგი ემყარებოდა ახლახანს აღმოჩენილ უარყოფითად დამუხტულ ქვე-ატომურ ნაწილაკებს, რომლებსაც ელექტრონები ეწოდება. ტომპსონის ექსპერიმენტებმა კათოდური სხივების მილზე უბიძგა მას დაესვა თეორიები ატომების პატარა ნაწილაკების არსებობის შესახებ, რომლებიც ყველა ატომის ძირითადი ნაწილია. მისი მოდელი ითვალისწინებდა ნეგატიურ ელექტრონებს, ან ქლიავს, რომლებიც შეჩერებულია დადებითად დამუხტული ჩარჩოში, ან პუდინგზე.

1910-1911 წლებში ერნესტ რეზერფორდმა შემოგვთავაზა ატომის პლანეტარული, ან ბირთვული მოდელი. მას სჯეროდა, რომ ატომები ძირითადად ცარიელი სივრცისგან შედგებოდა, მკვრივი ბირთვით. მისი ექსპერიმენტები გულისხმობდა ალფა ნაწილაკების სროლას ოქროს კილიტაზე. მან დაასკვნა, რომ დადებითი ბირთვი შეიცავს ატომის მასის უდიდეს ნაწილს. თავისი ორბიტის მოდელით, ნილს ბორმა დახვეწა ატომის, როგორც პატარა მზის სისტემის იდეა 1913 წელს. ბორის მოდელს ელექტრონები ბირთვში ბრუნავდნენ გარსის მსგავსი ფენებით.

ლუი დე ბროგლიმ და ერვინ შროდინგერმა შეიმუშავეს ელექტრონული ღრუბელი, ანუ კვანტური მექანიკური მოდელი. მათ ეს მოდელი დაფუძნეს ფიზიკის კვანტური მექანიკის ფილიალის მიღწევებზე. ფიქსირებულ ორბიტებში ელექტრონების ნაცვლად, ღრუბლის მოდელს აქვს ბირთვის გარშემო არსებული ალბათობის განაწილებით განსაზღვრული ორბიტები. მათი დაკვირვებისა და გაზომვის მიხედვით, ელექტრონები შეიძლება იყვნენ სხვადასხვა ადგილას, ზოგჯერ ერთდროულად.