Innehåll
- Forntida grekiska tro
- Daltons teori
- J.J. Thomsons teori
- Rutherfords Hypotes
- Bohrs teori
- Einstein, Heisenberg och kvantmekanik
- Quark teori
Atomteorin har utvecklats sedan antiken. Forskare har tagit hypotesen från grekiska forskare och har byggt på den med sina olika upptäckter och teorier angående atomen, som härrör från det grekiska ordet "atomos", vilket betyder odelbar. Sedan dess har det vetenskapliga samhället upptäckt att dessa partiklar vidare delar upp i underpartiklar som kallas protoner, neutroner och elektroner. Ändå har namnet "atom" fastnat.
Forntida grekiska tro
Leucippus och Democritus var de första som föreslog under det femte århundradet f.Kr. att all materia är gjord av små enheter som kallas atomer. De två filosoferna hävdade att det var fasta partiklar utan inre struktur och kom i olika former och storlekar. Immateriella egenskaper som smak och färg, enligt denna teori, gjordes av atomer. Aristoteles motgick emellertid starkt denna idé, och det vetenskapliga samhället lyckades inte uppmärksamma den i århundraden.
Daltons teori
År 1808 byggde den engelska kemisten John Dalton vidare på det grekiska begreppet atomer. Han postulerade att materien är gjord av atomer, som är små odelbara partiklar. Han föreslog också att även om alla atomer i ett element är identiska, är de helt annorlunda än de som utgör andra element.
J.J. Thomsons teori
Den engelska fysikern Joseph J. Thomson föreslog "plommapudding" -teorin om den delbara atomen 1904, efter att han hade upptäckt elektroner 1897. Hans modell antydde att atomerna består av en stor positivt laddad sfär besatt med negativt laddade elektroner (han kallade dem "korpuskler") ") som frukt i en plommonpudding. Han ansåg vidare att laddningen av de positiva sfärladdningarna är lika med de negativa laddningarna för elektronerna. Idag kallar vi de positiva laddade partiklarna protoner, och de negativa elektronerna.
Rutherfords Hypotes
Den brittiska fysikern Ernest Rutherford föreslog en kärnmodell av atomen, i vilken en kärna finns, 1911. Han upptäckte också aktivitet i denna del, nämligen rörelsen av protoner och elektroner i den centrala delen av atomen. Han postulerade vidare att antalet protoner i en atom är lika med elektronernas. Han ansåg också att det finns mer neutrala partiklar. Dessa har blivit kända som neutroner.
Bohrs teori
Den danska fysikern Niels Bohr föreslog 1913 en planetmodell, där elektroner kretsar kring kärnan precis som planeterna går i solen. Medan elektronerna är i omloppsbana har de vad Bohr kallade "konstant energi." När dessa partiklar absorberar energi och övergår till en högre bana refererar Bohrs teori till dem som "upphetsade" elektroner. När elektronerna återvänder till sin ursprungliga bana avger de denna energi som elektromagnetisk strålning.
Einstein, Heisenberg och kvantmekanik
Från decennier av omsorgsfull forskning från tusentals forskare bygger den nuvarande atomteorin på arbete som gjordes på 1930-talet av Albert Einstein, Werner Heisenberg och andra. Liksom med de tidigare teorierna består atomen av en central, tung kärna omgiven av ett antal elektroner. Till skillnad från tidigare teorier som behandlade elektroner, protoner och andra små partiklar som bestämda fasta "klumpar", behandlar modern kvantteori dem som statistiska "moln;" konstigt kan du mäta deras hastighet exakt eller deras platser, men inte båda samtidigt. Istället för att elektroner uppträder som planeter som går i bana på väl uppförda elliptiska banor, virvlar de runt i fuzzy moln av olika former. Atomer blir då mindre som hårda, exakta biljardbollar och mer som våriga, runda svampar. Och trots att de är "fasta" ämnen, kan de uppvisa vågliknande egenskaper såsom våglängd och interferensmönster.
Quark teori
När forskarna tittade på atomer med allt kraftigare instrument upptäckte de att protonerna och neutronerna som utgjorde kärnan i sin tur var gjorda av ännu mindre partiklar. På 1960-talet kallade fysikerna Murray Gell-Mann och George Zweig dessa partiklar "kvarkar", och lånade ett ord som användes i en James Joyce-roman. Kvarkar finns i sorter som "upp", "ner", "topp" och "botten". Protoner och neutroner bildas av buntar med tre kvarkar vardera: "upp", "ner" och "upp" respektive "ner", "upp" respektive "ner".