سر گذشت اتم:
اتم، از کلمهي يوناني atomus به معني غير قابل تقسيم ساخته شده است.
همه چيز در جهان از باکتريها تا ستارگان، بدن ما و همهي موجودات، همه و همه از اتم ساخته شده است.
اتمها آنقدر ريز هستند که با نيرومندترين ميکروسکوپها نيز ديده نميشوند.
اولين بار (2500 سال پيش) فيلسوف يوناني به نام دموکريت وجود اتم را پيشنهاد کرد.
در سال 1803، جان دالتون با آزمايشهاي بسياري که انجام داد به نظريهي دموکريت مبني بر وجود اتم دست يافت. دالتون اين نگرش را در علم شيمي به کار برد.
دالتون و دموکريت ديدگاه مشترکي در رابطه با وجود اتم داشتند اما دموکريت تصور ميکرد که شکل اتمهاي سازندهي مواد مختلف متفاوت است. مثلاً آب، اتمهاي کروي دارد و مواد ترش اتمهايشان لوزي شکل هستند. در حالي که دالتون تفاوت اتمهاي سازندهي مواد مختلف را به علت گوناگوني شکل آنها نميدانست بر اين باور بود که همهي اتمها مانند کرهاي توپر هستند که به هم متصل ميشوند و مولکولها را به وجود ميآورند. ولي خود اتمها تجزيهناپذير هستند.
بررسيها براي شناخت اتم کوچک:
در مسير شناخت اتم در حدود سال 1900 جوزف تامسون وارد شد. تامسون فيزيکدان انگليسي بود که آزمايشهاي مختلفي را براي اين منظور انجام داد و در نتيجه ثابت کرد که اتم کوچکترين واحد سازندهي مواد نيست بلکه خود اتمها نيز از اجزاي کوچکتري تشکيل يافتهاند.
تامسون وجود ذرههاي داراي بار منفي را در اتم ثابت کرد و بر همين اساس مدلي براي اتم پيشنهاد نمود. نام اين ذرههاي منفي از کلمهي يوناني الکترا گرفته شده و الکترون ناميده شد (الکترا به معني کهربا ميباشد).
مدل اتمي تامسون در علم شيمي به مدل خوشمزه هم معروف است يعني همان مدل کيک کشمشي يا مدل هندوانهاي. آيا تا به حال واژهي پرتقال تامسون را شنيدهايد؟ براي به خاطر سپاري ميتوان از اين ارتباط کمک گرفت.
در مدل اتمي تامسون الکترونها همان کشمشها در کيک کشمشي و يا تخمههاي هندوانه هستند و چون همهي مواد خنثي هستند بنابراين بايد بار مثبت نيز در اتم وجود داشته باشد که اين بار مثبت يعني همان قسمت قرمز هندوانه يا خمير کيک.
و باز هم راه کشف ساختار اتم ادامه يافت تا اينکه:
ارنست رادرفورد ورقه عبور کردند، قسمتي از پرتوها ضمن عبور منحرف شدند و بخش کوچکي از پرتوهاي بدون عبور، برگشتند. به اعتقاد وي علت برگشت پرتو آن است که پرتوهاي مثبت با بخش مثبت اتم برخورد کردهاند و چون هم بار بودهاند نيروي دافعه سبب برگشت آنها شده است از آنجايي که پرتوهاي برگشتي نسبت به پرتوهاي عبوري بسيار کمتر ميباشند نشان ميدهد که بار مثبت فضاي کوچکي را در اتم اشغال کرده است. اما گروهي از پرتوها ضمن عبور منحرف شدند، علت آن است که اين پرتوها از نزديکي بار مثبت عبور کردهاند و تحت نيروي دافعه کمي منحرف شدهاند. اما بخش عمده پرتوها بدون شکست عبور کردهاند زيرا بيشترين فضاي اتم را الکترونها با بار منفي اشغال ميکنند. به همين جهت بيشترين پرتوها بدون انحراف از ورقه طلا عبور کردند. بنابراين وي مدل اتمي هستهدار را پيشنهاد کرد. در اين مدل، تمامي بار مثبت اتم در قسمت مرکزي آن و در حجم بسيار کوچکي متمرکز شده است که به آن هسته گفته ميشود و الکترونها با سرعت در اطراف اين هسته در حال گردش هستند. اين مدل به مدل استاديوم نيز معروف است زيرا بيشتر حجم اتم را الکترونها تشکيل ميدهند و هسته، در واقع پروتونها جرم اتم را ميسازند. پروتونها سنگينتر از الکترونها هستند. وکمترين حجم را اشغال ميکنند همانند فضايي که توپ فوتبال در استاديوم اشغال ميکند فضاي اصلي اتم همان استاديوم است که الکترونها اشغال ميکنند.
با ادامهي مسير ايرادي بر مدل رادرفورد هم گرفته شد!
و آن پايان يافتن انرژي الکترون در اين گردش به دور هسته بود (يعني در واقع الکترونها بعد از مدتي از اين چرخش به دور هسته خسته ميشوند و ميايستند و روي هسته ميافتند).
و در اين جا بود که نظريهي ديگر توسط بور دانشمند دانمارکي مطرح شد.