Cada modelo sucessivo de anatomia atômica e construção foi baseado no anterior. Filósofos, teóricos, físicos e cientistas desenvolveram progressivamente o paradigma atômico ao longo de muitos séculos. Vários modelos hipotéticos foram propostos, modificados e eventualmente rejeitados ou aceitos. Muitos cientistas e pensadores fizeram descobertas e conduziram experimentos para chegar ao modelo atômico atualmente aceito. O desenvolvimento da matemática e da tecnologia especializada contribuiu muito para a compreensão contemporânea da natureza dos átomos.
Modelos esféricos iniciais
Como os átomos são pequenos demais para serem vistos, os primeiros modelos teóricos foram construções intelectuais baseadas nos métodos lógicos de raciocínio indutivo e dedutivo. O filósofo grego clássico Demócrito foi o primeiro a propor a existência de átomos em 400 a.C. Ele raciocinou que a matéria não pode ser dividida indefinidamente e deve consistir em partículas redondas indivisíveis chamadas átomos. Em 1800, John Dalton chegou à mesma visão do atomismo usando o método experimental para estudar gases e compostos. Sua teoria foi chamada de modelo de esfera sólida ou bola de bilhar.
Modelo de pudim de ameixa
Em 1904, o físico britânico J.J. Thompson postulou o pudim de ameixa, ou pão de uva, modelo de atomismo. Foi baseado no conhecimento das partículas subatômicas carregadas negativamente, chamadas elétrons, recentemente descobertas. Os experimentos de Thompson com tubos de raios catódicos o levaram a teorizar a existência de minúsculas partículas dentro dos átomos que eram partes fundamentais de todos os átomos. Seu modelo imaginou os elétrons negativos, ou ameixas, suspensos dentro de uma estrutura carregada positivamente, ou o pudim.
Dois Modelos de Órbita Planetária
De 1910 a 1911, Ernest Rutherford propôs o modelo planetário, ou nuclear, do átomo. Ele acreditava que os átomos eram compostos principalmente de espaço vazio, com um núcleo denso. Seus experimentos envolveram atirar partículas alfa em folha de ouro. Ele concluiu que o núcleo positivo contém a maior parte da massa do átomo. Com seu modelo de órbita, Niels Bohr refinou a ideia do átomo como um minúsculo sistema solar em 1913. O modelo de Bohr tinha elétrons orbitando o núcleo em camadas semelhantes a camadas.
Electron Cloud Model
Louis de Broglie e Erwin Schrodinger desenvolveram o modelo da nuvem de elétrons, ou mecânica quântica. Eles basearam o modelo nos avanços do ramo da física da mecânica quântica. Em vez de elétrons em órbitas fixas, o modelo de nuvem tem as órbitas definidas por uma distribuição de probabilidade em torno do núcleo. Dependendo de sua observação e medição, os elétrons podem estar em muitos lugares diferentes, às vezes simultaneamente.