แบบจำลองอะตอมห้าประเภท

แบบจำลองต่อเนื่องกันสำหรับกายวิภาคศาสตร์และการสร้างของอะตอมขึ้นอยู่กับรุ่นก่อนหน้า นักปรัชญา นักทฤษฎี นักฟิสิกส์ และนักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนากระบวนทัศน์ปรมาณูอย่างต่อเนื่องตลอดหลายศตวรรษที่ผ่านมา มีการเสนอ ดัดแปลง และปฏิเสธหรือยอมรับแบบจำลองสมมติหลายแบบ นักวิทยาศาสตร์และนักคิดหลายคนได้ค้นพบและทำการทดลองเพื่อให้ได้แบบจำลองอะตอมที่เป็นที่ยอมรับในปัจจุบัน การพัฒนาคณิตศาสตร์และเทคโนโลยีเฉพาะทางมีส่วนอย่างมากต่อความเข้าใจร่วมสมัยเกี่ยวกับธรรมชาติของอะตอม

เนื่องจากอะตอมมีขนาดเล็กเกินกว่าจะมองเห็นได้ แบบจำลองทางทฤษฎีแรกๆ จึงเป็นโครงสร้างทางปัญญาโดยอาศัยวิธีการเชิงตรรกะของการให้เหตุผลแบบอุปนัยและแบบนิรนัย นักปรัชญากรีกคลาสสิก Democritus เป็นคนแรกที่เสนอการมีอยู่ของอะตอมใน 400 ปีก่อนคริสตกาล เขา ให้เหตุผลว่าสสารไม่สามารถแบ่งได้ไม่มีกำหนด และต้องประกอบด้วยอนุภาคทรงกลมที่แบ่งแยกไม่ได้เรียกว่า อะตอม ในปี ค.ศ. 1800 จอห์น ดาลตันมีมุมมองแบบเดียวกันเกี่ยวกับอะตอมมิซึมโดยใช้วิธีการทดลองเพื่อศึกษาก๊าซและสารประกอบ ทฤษฎีของเขาถูกเรียกว่าทรงกลมทึบหรือลูกบิลเลียด

ในปี 1904 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ J.J. ทอมป์สันวางพุดดิ้งพลัมหรือขนมปังลูกเกดซึ่งเป็นแบบจำลองของอะตอม มันขึ้นอยู่กับความรู้ของอนุภาคย่อยของอะตอมที่มีประจุลบที่เรียกว่าอิเล็กตรอนที่เพิ่งค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้ การทดลองของทอมป์สันกับหลอดรังสีแคโทดกระตุ้นให้เขาสร้างทฤษฎีการมีอยู่ของอนุภาคขนาดเล็กภายในอะตอมซึ่งเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของอะตอมทั้งหมด แบบจำลองของเขาจินตนาการถึงอิเลคตรอนเชิงลบหรือลูกพลัมที่แขวนอยู่ภายในโครงที่มีประจุบวกหรือพุดดิ้ง

จากปี 1910 ถึงปี 1911 เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ดเสนอแบบจำลองดาวเคราะห์หรือนิวเคลียร์ของอะตอม เขาเชื่อว่าอะตอมประกอบด้วยพื้นที่ว่างเป็นส่วนใหญ่ โดยมีนิวเคลียสหนาแน่น การทดลองของเขาเกี่ยวข้องกับการยิงอนุภาคแอลฟาที่แผ่นทองคำเปลว เขาสรุปว่านิวเคลียสบวกประกอบด้วยมวลอะตอมส่วนใหญ่ ด้วยแบบจำลองวงโคจรของเขา Niels Bohr ได้ขัดเกลาแนวคิดของอะตอมให้เป็นระบบสุริยะขนาดเล็กในปี 1913 แบบจำลองของบอร์มีอิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียสในชั้นคล้ายเปลือกหุ้ม

Louis de Broglie และ Erwin Schrodinger พัฒนากลุ่มอิเล็กตรอนหรือแบบจำลองควอนตัมกลศาสตร์ พวกเขาใช้แบบจำลองตามความก้าวหน้าของสาขาฟิสิกส์ควอนตัม แทนที่จะเป็นอิเล็กตรอนในวงโคจรคงที่ แบบจำลองเมฆมีวงโคจรที่กำหนดโดยการแจกแจงความน่าจะเป็นรอบนิวเคลียส ขึ้นอยู่กับการสังเกตและการวัด อิเล็กตรอนอาจอยู่ในที่ต่างๆ มากมาย บางครั้งพร้อมกัน