Atoms ir jebkura elementa pamata vienība, kas joprojām saglabā šī elementa īpašības. Tā kā atomi ir krietni par mazu, lai tos redzētu, to struktūra vienmēr ir bijusi kaut kas noslēpums. Tūkstošiem gadu filozofi un zinātnieki ir izvirzījuši teorijas par šīs noslēpumainās daļiņas sastāvu ar arvien sarežģītāku pakāpi. Lai gan modeļu bija daudz, četri galvenie ir noveduši pie mūsu pašreizējās atoma koncepcijas.
Plūmju pudiņa modelis
Tā saukto plūmju pudiņa modeli piedāvāja zinātnieks Dž. Tomsons 1904. gadā. Šis modelis tika izstrādāts pēc tam, kad Tomsons atklāja elektronu kā diskrētu daļiņu, bet pirms tika saprasts, ka atomam ir centrālais kodols. Šajā modelī atoms ir pozitīva lādiņa bumba - pudiņš, kurā atrodas elektroni - plūmes. Elektroni rotē noteiktos apļveida ceļos pozitīvajā lāse, kas veido lielāko atoma daļu.
Planētu modelis
Šo teoriju 1911. gadā ierosināja Nobela prēmijas laureāts ķīmiķis Ernests Rezerfords, un to dažkārt dēvē par Rezerfordas modeli. Pamatojoties uz eksperimentiem, kas parādīja, ka atoms, šķiet, satur nelielu pozitīva lādiņa kodolu, Rutherford apgalvoja ka atoms sastāvēja no maza, blīva un pozitīvi uzlādēta kodola, ap kuru elektriski riņķoja apļveida gredzeni. Šis modelis bija viens no pirmajiem, kurš ierosināja nepāra ideju, ka atomus lielākoties veido tukša telpa, pa kuru elektroni pārvietojas.
Bora modelis
Bora modeli izstrādāja fiziķis no Dānijas Neils Bohrs, kurš saņēma Nobela prēmiju par darbu pie atoma. Dažos veidos tas ir sarežģītāks Rutherford modeļa uzlabojums. Bērs, tāpat kā Rezerfords, ierosināja, ka atomam ir mazs, pozitīvs kodols, kur atrodas lielākā daļa tā masas. Viņš paziņoja, ka elektroni riņķoja ap šo kodolu kā planētas ap sauli. Bora modeļa galvenais uzlabojums bija tāds, ka elektroni bija ierobežoti, lai orbītas ap kodolu, katram no tiem ir noteikts enerģijas līmenis, kas izskaidro eksperimentālos novērojumus, piemēram, elektromagnētiskos starojums.
Elektronu mākoņu modelis
Elektronu mākoņu modelis šobrīd ir vismodernākais un vispieņemtākais atoma modelis. Tas saglabā kodola jēdzienu no Bora un Rezerforda modeļiem, bet ievieš citu definīciju elektronu kustībai ap kodolu. Elektronu kustību ap kodolu šajā modelī nosaka reģioni, kur ir lielāka varbūtība atrast elektronu jebkurā brīdī. Šie varbūtības reģioni ap kodolu ir saistīti ar specifiskiem enerģijas līmeņiem un, palielinoties elektronu enerģijai, iegūst dažādas nepāra formas.