모든 문제의 원자를 함유하고 있습니다. 이것은 우리가 이제로 주어지고,하나의 배우는 것을 다시 시작 부분에서의 고등학교나 중학교 화학됩니다. 그럼에도 불구하고 원자가 무엇인지에 대한 우리의 아이디어는 놀랍게도 최근의 것입니다: 100 년 전만해도 과학자들은 여전히 원자가 정확히 어떻게 생겼는지에 대해 토론하고있었습니다. 이 그래픽은 원자에 대해 제안 된 핵심 모델과 시간이 지남에 따라 어떻게 변했는지 살펴 봅니다.

우리의 그래픽은 1800 년대에 시작하지만,원자의 아이디어는 오래 전에 주변에 있었다. 사실,우리는 그 창세기를 찾기 위해 고대 그리스로 돌아가는 모든 길을 가야합니다. ‘원자’라는 단어는 실제로 고대 그리스어에서 유래되었으며 대략’불가분의 관계’로 번역됩니다. 고대 그리스어 이론이 적립되었습니다 몇 가지 다른 학자들지만,대부분에 기인하는 데모크리토스(460-370BC)와 그의 멘토 Leucippus. 하지만 자신의 아이디어에 대한 원자들었던 초보적인 비교를 우리의 개념은 오늘날,그들은 아이디어를 설명하는 모든 것의 원자,눈에 보이지 않는과 불가분의 분야의 문제를 무한 형식 및 번호입니다.

이 학자들은 원자의 종류에 따라 모양이 변하는 것으로 원자를 상상했다. 그들은 철 원자를 함께 고정시키는 갈고리를 가지고있는 것으로 구상하여 왜 철이 실온에서 단단한 지 설명했습니다. 물 원자는 부드럽고 미끄러 워서 물 이 실온에서 액체이며 부어 질 수있는 이유를 설명했습니다. 우리는 이제 이것이 사실이 아니라는 것을 알고 있지만,그들의 아이디어는 미래의 원자 모델을위한 토대를 마련했습니다.그러나 이러한 기초가 세워지기 전에는 오랜 기다림이었습니다. 영국의 화학자 인 존 달튼(John Dalton)이 원자에 대한보다 과학적인 정의를 개발하기 시작한 것은 1803 년까지는 아니었다. 그가 그린 그림에서 아이디어의 고대 그리스에서 설명하는 원자로 작은,하는 구체 분할,그리고 원자들의 지정된 요소는 서로 동일하다. 후자는 지점이 하나의 꽤 많은 여전히 마찬과 함께 주목할 만한 예외는 동위원소의 다른 요소에 차이가 그들의 숫자의 중성자. 그러나 중성자가 1932 년까지 발견되지 않았기 때문에 우리는 아마도 달튼에게이 감독을 용서할 수 있습니다. 그는 또한 함께했 방법에 대한 이론 원자들을 화합물,도와 함께 먼저의 설정 화학 기호를 알려진 요소입니다.

달튼의 원자 이론에 대한 개요는 시작 이었지만 여전히 원자 자체의 본질에 대해 많이 알려주지 않았습니다. 뒤따른 것은 원자에 대한 우리의 지식이 그렇게 많이 진행되지 않은 또 다른,더 짧은 소강 상태였습니다. 몇 가지 시도가 무엇을 정의하는 원자,마찬가지로를 보일 수 있습니다 같은 켈빈의 제안하는 그들이 가질 수 있는 소용돌이와 같은 구조를,그러나 그 후 20 세기의 전환기는 진도에서 설명하고 원자 구조를 정말 시작했다.

첫 번째 돌파구에서 1800 년대 후반을 때 요셉은 영국의 물리학자 존(JJ)톰슨이 발견되는 원자로 나눌 수 없으로 이전에 주장했다. 그는 실험을 실시하여 음극선에서 생산되는 방전관 및을 발견하는 광선에 매료되었다는 긍정적으로 충전되는 금속판이지만 거부로 부정적인 것들입니다. 이로부터 그는 광선이 음전하를 띠고 있어야한다고 추론했다.

을 측정하여 담당에서 입자들에선 그는 할 수 있었다는 것을 추론 그들은 두 시간 가볍다는,수소 및 변경하여 금속 음극에서 만들어졌다 그는 말할 수 있는 이러한 분자들에 존재하는 많은 종류의 원자를 함유하고 있습니다. 그는 발견자(비록 그것을 참조하기로’용을 용이하’),그리고 다음과 같은 원자지 않은 나눌 수 없었지만,작은 구성하는 부분입니다. 이 발견은 1906 년에 그에게 노벨상을 수상 할 것입니다.

1904 년에,그는 그의 연구 결과를 바탕으로 원자의 모델을 제시했다. 불리는’두 딩 모델'(하지 않지만 톰슨에 의해 자신),그것은 예상 원자로 구의 긍정적 책임,전자와 점에 걸쳐 다음과 같 자두에 푸딩입니다. 과학자들기 시작했고 있어,원자의 내장,하지만 톰슨의 모델 않을 것이 주변에 걸을 위해 오고 그것은 하나의 자신의 학생들을 제공하는 증거를 위탁하는 경우가 그것을 역사입니다.

Ernest Rutherford 는 Thomson 의 Cambridge University 에서 공부 한 뉴질랜드 출신의 물리학 자였습니다. 그것은 원자의 내부에 더 통찰력을 제공 할 맨체스터 대학에서 그의 후기 작품이었다. 이 작품은 1908 년 방사성 물질의 화학에 대한 조사로 이미 노벨상을 수상한 후에 나온 것이다.

러더퍼드 고안한 실험을 조사하는 원자 구조 관련된 발사는 긍정적으로 부과 알파에서 입자의 얇은 시트 금박. Alpha 입자 했다 그래서 그들은 작은 통과할 수 있었을 통해 금박,그에 따라 톰슨의 모델을 보였다 긍정적인 요금 확산되는 전체 원자와,그렇게해야하거나 없는 편향도. 이 실험을 수행함으로써 그는 톰슨의 모델을 확인할 수 있기를 희망했지만 그는 정반대의 일을 끝냈습니다.

실험 동안,알파 입자의 대부분은 편향이 거의 없거나 전혀없는 호일을 통과했다. 그러나 아주 적은 수의 입자가 편향에서 원래의 경로에서 매우 큰 각도입니다. 이것은 전혀 예상치 못한 일이었으로 러시 자신이 관찰,”그것은 거의 놀라운 당신을 발사 15 인치 쉘에서 조직의 종이와 그것은 다시 와서 당신을 공격”. 유일한 가능한 설명은 양전하가 원자 전체에 퍼지지는 않았지만 작고 조밀 한 중심,즉 핵에 집중되어 있다는 것이었다. 원자의 나머지 대부분은 단순히 빈 공간이었습니다.

러더퍼드의 핵 발견은 원자 모델에 재고가 필요하다는 것을 의미했습니다. 그는 전자가 양전하를 띤 핵을 궤도에 진입시키는 모델을 제안했다. 는 동안 이에 대한 개선 톰슨의 모델,그것을 설명하지 않은 무엇이 유지 궤도에 진입하는 전자신은 단순히 나선형으로 핵.

닐스 보어를 입력합니다. 보어는 러더퍼드의 모델 문제를 해결하기 위해 노력에 대해 설정 덴마크 물리학 자였다. 그는 고전 물리학이 원자 수준에서 진행되고있는 일을 제대로 설명 할 수 없다는 것을 깨달았습니다; 대신,그는 양자 이론을 호출하여 전자의 배열을 시도하고 설명했습니다. 그의 모델은 전자의 에너지 준위 또는 껍질의 존재를 가정했다. 전자에서 찾을 수 있 이러한 특정한 에너지 수준에 다른 단어,그들의 에너지 양자화,그리고 수 없을 다만 어떤 값입니다. 전자 사이를 이동할 수 있는 이러한 에너지 레벨(라는 단점으로’고정국’)했지만,그렇게 중 하나에 의해 흡수 또는 발광 에너지입니다.

단점의 제안의 안정적인 에너지 수준 문제를 해결 전자의 나선형으로는 핵을 정도로,하지만 전적으로. 정확한 이유를 보다 조금 더 복잡한 우리는 토론하기 위하여 려고 하고 있기 때문에,여기서 우리는 점점으로의 복잡한 세계를 양자역학,그리고 같 단점이 자신이 말했다,”만약 양자 역학지 않은 뿌리깊은 충격을 받았는 당신,당신이하지 않은 그것을 이해 아직”. 다른 말로하면,그것은 일종의 이상해진다.

Bohr 의 모델은 모든 원자 모델 문제를 해결하지 못했습니다. 그것은 수소 원자에 대해 잘 작동했지만 더 무거운 원소의 관찰을 설명 할 수 없었습니다. 그것은 또한 위반 Heisenberg 불확정성 원리,하나의 기초 양자역학,다 우리는 알 수 없습니다 모두 정확한 위치와 운동량의 전자수. 여전히이 원칙은 보어가 자신의 모델을 제안한 지 몇 년 전까지는 가정되지 않았습니다. 에도 불구하고,이 모든 단점은 아마도 여전히는 모델 아날로그 전자기구,디지털 전자기 당신은 당신의 친구와 함께 이후,그것은 종종 중 하나는 처음 소개하는 동안 고등학교나 중학교 화학 코스입니다. 그것은 여전히 그 용도가 있습니다; 단순한 수준에서 화학적 결합과 일부 요소 그룹의 반응성을 설명하는 데 매우 편리합니다.

어쨌든 모델은 여전히 정제가 필요했습니다. 이 시점에서 많은 과학자들이 원자의 양자 모델을 조사하고 개발하려고했습니다. 최고의 사이에 이러한 오스트리아의 물리학자 에어빈 슈뢰딩거는 사람,당신은 아마 전에 들어(는 사람이 고양이와 박). 1926 년 슈뢰딩거(Schrödinger)는 고정 된 궤도 또는 껍질에서 움직이는 전자가 아니라 전자가 파동으로 행동한다고 제안했다. 이것은 좀 이상한,하지만 당신은 아마 이미 리콜는 가벼운 동작할 수 있습니다 모두 파동과 입자(으로 알려진 곳 wave-particle duality),그리고 밝혀 전자도 할 수 있습니다.

슈뢰딩거는 원자에서 전자의 분포에 대한 모델을 마련하기 위해 수학 방정식의 시리즈를 해결. 그의 모델은 전자 밀도의 구름으로 둘러싸인 핵을 보여줍니다. 이 구름은 구름을 확률이지만 우리는지 정확히 알고 있는 전자,우리는 알아들에서 발견 될 가능성이있어 지역의 공간입니다. 이러한 공간 영역을 전자 오비탈이라고합니다. 그것은 아마도 이해할 수 있는 이유 고등학교 화학 수업을 지도하지 말라 스트레이 모델,그것은 허용되는 모델은 오늘날,그것 때문에 조금 더 시간이 걸립 주위에 당신의 머리를 잡아!

Schrödinger’s 는 atom 의 마지막 단어가 아니 었습니다. 1932 년에,영국의 물리학자 제임스설(학생의 어니스트 러더퍼드)의 존재를 발견 중성자,를 완료하는 우리의 아원자 입자는 원자입니다. 이야기도 거기서 끝나지 않습니다; 물리학은 이후 발견되는 양성자 및 중성자에는 핵은 자신에게 있으로 나눌 수 있는 입자라는 쿼크–하지만 그의 범위를 넘어 이 게시물을! 속도,아톰은 우리에게 얼마나 중요한지 알 수 있는 좋은 예는 과학적 모델,시간이 지남에 따라 변경할 수 있는 방법을 보여줍니다 새로운 증거로 이어질 수 있는 새로운 모델입니다.이 게시물에는&과&이 포함되어 있습니다. Patreon 에 대한 복리 지원을 고려하고 다가오는 게시물의 미리보기를 얻으십시오&더!

그래픽 이 문서에 따라 허가 창조적인 크리에이티브 커먼즈 저작자표시-비영리-변경금지라 4.0International License. 사이트의 콘텐츠 사용 지침을 참조하십시오.