Atomen är den mest grundläggande enheten i något element som fortfarande behåller egenskaperna hos det elementet. Eftersom atomer är alldeles för små för att se, har deras struktur alltid varit något av ett mysterium. I tusentals år har filosofer och forskare föreslagit teorier om sminket av denna mystiska partikel, med ökande grad av sofistikering. Även om det fanns många modeller har fyra huvudsakliga lett till vårt nuvarande koncept av atomen.
Plommonpuddingmodellen
Den så kallade plommonpuddingmodellen föreslogs av forskaren J.J. Thomson 1904. Denna modell blev tänkt efter Thomsons upptäckt av elektronen som en diskret partikel, men innan det förstods att atomen hade en central kärna. I denna modell är atomen en boll med positiv laddning - puddingen - i vilken elektronerna - plommon - är belägna. Elektronerna roterar i definierade cirkulära banor inom den positiva blobben som utgör majoriteten av atomen.
Planetmodell
Denna teori föreslogs av den nobelprisvinnande kemisten Ernest Rutherford 1911 och kallas ibland Rutherford-modellen. Baserat på experiment som visade att atomen tycktes innehålla en liten kärna med positiv laddning, postulerade Rutherford att atomen bestod av en liten, tät och positivt laddad kärna, kring vilken elektroner kretsade i cirkel ringar. Denna modell var en av de första som föreslog den udda idén att atomer mestadels består av tomt utrymme genom vilket elektronerna rör sig.
Bohr-modell
Bohr-modellen utformades av Neils Bohr, en fysiker från Danmark som fick Nobelpriset för sitt arbete på atomen. På vissa sätt är det en mer sofistikerad förbättring av Rutherford-modellen. Bohr föreslog, liksom Rutherford, att atomen hade en liten, positiv kärna där det mesta av dess massa bodde. Han uppgav att elektronerna kretsade runt denna kärna som planeter runt solen. Den huvudsakliga förbättringen av Bohrs modell var att elektronerna var begränsade till att sätta banor runt kärnan, var och en har en specifik energinivå, vilket förklarade experimentella observationer såsom elektromagnetisk strålning.
Elektronmolnmodell
Elektronmolnmodellen är för närvarande den mest sofistikerade och allmänt accepterade modellen av atomen. Den behåller kärnkonceptet från Bohr och Rutherfords modeller, men introducerar en annan definition av rörelsen hos elektroner runt kärnan. Elektronernas rörelse runt kärnan i denna modell definieras av regioner där det finns större sannolikhet för att hitta elektronen vid ett givet tillfälle. Dessa sannolikhetsregioner runt kärnan är associerade med specifika energinivåer och tar på sig olika udda former när elektronernas energi ökar.