Η ατομική θεωρία προήλθε από την περιέργεια των Ελλήνων φιλοσόφων σε αρκετούς αιώνες π.Χ., όπως ο Λευκίππος και ο Δημόκριτος, οι οποίοι υποστήριξαν ότι όλη η ύλη αποτελείται από σωματίδια που δεν μπορούν να χωριστούν ξανά.
Η ιδέα που εξέφρασε ο Δημόκριτος δηλώνει ότι εάν ένα υλικό χωριστεί σε μικρότερα μέρη τότε συνεχίζει να διαιρείται ξανά, το οποίο θα φτάσει σε ένα πολύ μικρό μέρος που δεν μπορεί να διαιρεθεί ξανά ή δεν μπορεί να καταστραφεί που ονομάζεται άτομο (Από τη λέξη Atomos στα ελληνικά που σημαίνει μη διαιρεμένο).
Έτσι, οι φιλοσοφικές ιδέες για την ατομική θεωρία δεν έγιναν δεκτές μέχρι τις αρχές του 18ου αιώνα, έως ότου τελικά ο Τζον Ντάλτον έδωσε μια εξήγηση της ατομικής θεωρίας με βάση βασικούς χημικούς νόμους, το νόμο της διατήρησης της μάζας, το νόμο των σταθερών αναλογιών και το νόμο των πολλαπλών αναλογίες.
Η ατομική θεωρία του Ντάλτον
Η ανάπτυξη της ατομικής θεωρίας ξεκίνησε για πρώτη φορά από τον John Dalton το 1803 έως το 1808. Ο John Daton δήλωσε ότι
- Κάθε στοιχείο αποτελείται από πολύ μικρά σωματίδια που ονομάζονται άτομα
- Όλα τα άτομα του ίδιου στοιχείου είναι πανομοιότυπα, αλλά τα άτομα άλλων στοιχείων είναι διαφορετικά από άλλα στοιχεία
- Τα άτομα είναι αδιαίρετα, ούτε μπορούν να δημιουργηθούν ούτε να καταστραφούν από χημικές αντιδράσεις.
- Οι ενώσεις σχηματίζονται από τον συνδυασμό ατόμων διαφορετικών στοιχείων με συγκεκριμένες ατομικές αναλογίες
Το ατομικό μοντέλο του Dalton περιγράφεται ως ένα μοντέλο μπάλας μπιλιάρδου ή μπιλιάρδου όπως φαίνεται παρακάτω.
J.J. Atomic Theory Τόμσον
Ατομική θεωρία J.J. Ο Τόμσον γεννήθηκε το 1897 όταν πειραματιζόταν με ακτίνες καθόδου. Στα πειράματά του, οι ακτίνες καθόδου μπορούν να εκτραπούν από μαγνητικό πεδίο ή ηλεκτρικό πεδίο. Οι ηλεκτρικά φορτισμένες καθοδικές ακτίνες μπορούν να εκτραπούν προς τους θετικά φορτισμένους πόλους έτσι ώστε οι ακτίνες καθόδου να είναι αρνητικά φορτισμένες.
Λοιπόν, αυτό το αρνητικά φορτισμένο σωματίδιο αναφέρεται στην ανακάλυψη ηλεκτρονίων και J.J. Ο Thomson υποστήριξε ότι τα άτομα αποτελούνται από αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια.
Το ατομικό μοντέλο του J.J. Ο Thomson απεικονίζεται ως μπάλα με ηλεκτρόνια διάσπαρτα σαν ψωμί σταφίδας. Αυτές οι σταφίδες είναι ηλεκτρόνια ενώ το ψωμί είναι μια θετικά φορτισμένη μπάλα.
Διαβάστε επίσης: Νεολιθική Εποχή: Περιγραφές, Χαρακτηριστικά, Εργαλεία και κληρονομιάΗ ατομική θεωρία του Rutherford
Το 1911, ο Ernest Rutherford πραγματοποίησε ένα πείραμα πυροβολώντας ένα θετικά φορτισμένο σωματίδιο σε μια λεπτή χρυσή πλάκα.
Από αυτά τα πειράματα, διαπίστωσε ότι τα περισσότερα από τα σωματίδια διεισδύουν μέσω της πλάκας χρυσού, τότε μερικά από αυτά βιώνουν εκτροπή και ανάκλαση.
Μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι το μοντέλο Rutherford του ατόμου αποτελείται από άτομα τα οποία είναι ως επί το πλείστον κενό χώρο με τη μορφή ενός στερεού και θετικά φορτισμένου πυρήνα που ονομάζεται ατομικός πυρήνας και αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια σε τροχιά γύρω από τον ατομικό πυρήνα.
Η ατομική θεωρία του Bohr
Το 1913, ο Niels Bohr πρότεινε την ιδέα ενός ατομικού μοντέλου για να εξηγήσει το φαινόμενο της σκέδασης φωτός από στοιχεία όταν υποβάλλονται σε φλόγες ή υψηλές ηλεκτρικές τάσεις.
Το ατομικό μοντέλο Bohr είναι ειδικά ένα μοντέλο του ατόμου υδρογόνου για να εξηγήσει το φαινόμενο του γραμμικού φάσματος του ατόμου υδρογόνου. Ο Bohr δήλωσε ότι τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια κινούνται γύρω από τον θετικά φορτισμένο πυρήνα σε διαφορετικές αποστάσεις με τον ίδιο τρόπο όπως οι τροχιές των πλανητών γύρω από τον ήλιο.
Λοιπόν, το μοντέλο Bohr του ατόμου είναι επίσης γνωστό ως μοντέλο του ηλιακού συστήματος. Σε αυτό το μοντέλο κάθε τροχιακή τροχιά ηλεκτρονίων βρίσκεται σε διαφορετικό επίπεδο ενέργειας όπου όσο πιο μακριά η τροχιακή διαδρομή από τον πυρήνα, τόσο υψηλότερο είναι το επίπεδο ενέργειας. Η τροχιακή διαδρομή αυτών των ηλεκτρονίων ονομάζεται κέλυφος ηλεκτρονίων. Καθώς ένα ηλεκτρόνιο πέφτει από μια εξωτερική τροχιά σε μια βαθύτερη τροχιά, το φως που ακτινοβολείται εξαρτάται από τα επίπεδα ενέργειας των δύο τροχιακών τροχιών.
Θεωρία Κβαντικής Μηχανικής
Η θεωρία της κβαντικής μηχανικής ξεκίνησε με την "υπεριώδη καταστροφή" προς τα τέλη του 19ου αιώνα. Σε υψηλές συχνότητες, η ακτινοβολία του μαύρου σώματος θα είχε τεράστια και ακόμη και άπειρη αξία. Ο Max Planck κατάφερε να βρει μια απλή φόρμουλα για την ακτινοβολία του μαύρου σώματος για να λύσει το πρόβλημα αυτής της υπεριώδους καταστροφής.
Αν και απλή, αυτή η ανακάλυψη βασίζεται στη γέννηση της κβαντικής φυσικής στις αρχές του 20ού αιώνα.
Διαβάστε επίσης: Τύποι για συμβούλους στυλ και παραδείγματα ερωτήσεων + συζήτησηΤαυτόχρονα, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν έστειλε ένα έγγραφο στο Planck που περιείχε την ιδέα του φωτοηλεκτρικού εφέ το 1905. Οι ιδέες του Αϊνστάιν απέδειξαν την απλή φόρμουλα του Planck και απέδειξαν ότι το φως συμπεριφέρεται ως σωματίδια. Μετά από αυτό, υπήρχε ένας φυσικός από τις Ηνωμένες Πολιτείες που ονομάζεται Arthur Compton που συμμετείχε στην απόδειξη ότι το φως έχει δύο συμπεριφορές, δηλαδή σωματίδια και κύματα.
Με την πάροδο του χρόνου, ο Louis de Broglie κατάφερε να διατυπώσει τη γραμμική ορμή ενός κύματος. Αυτό είναι που κάνει ένα κύμα να συμπεριφέρεται επίσης ως σωματίδιο.
Το 1924, ο Βόλφγκανγκ Πολί επιβλήθηκε με απαγόρευση. Απαγόρευση που δεν επιτρέπει σε δύο ή περισσότερα ηλεκτρόνια να έχουν τους ίδιους τέσσερις κβαντικούς αριθμούς (διευθύνσεις ηλεκτρονίων σε άτομα).
Λίγους μήνες αργότερα, το χειμώνα, ο Erwin Schrodinger κατάφερε να βρει μια καταπληκτική ιδέα κυμάτων, δηλαδή εξίσωση κυμάτων. Ωστόσο, η ιδέα του κύματος του Schrodinger φαίνεται να αναζωογονεί αυτήν την κλασική ιδέα που αρχίζει να αμφισβητείται.
Εκείνη την εποχή, ο Schrodinger βρήκε μόνο μια ακατέργαστη ιδέα της κυματικής εξίσωσης που είχε ανακαλύψει. Ακόμα και δεν ήξερε τι είχε βρει.
Το μυστήριο της εξίσωσης Schrodinger επιλύθηκε τελικά όταν ο Max Born δημοσίευσε τις ιδέες του σχετικά με την πιθανότητα των κυμάτων. Ο Born εξήγησε ότι ο κανόνας των κυμάτων του Schrodinger είναι αβέβαιος ή πιθανός.
Έχοντας την αίσθηση ότι οι ιδέες του λαμβάνονταν άνετα, ο Schrodinger έκανε μια πειραματική αναλογία που ονόμασε "Η γάτα του Schrodinger“.
Παρόλο που υπήρχε διαφωνία μεταξύ των φυσικών λόγω των διαφορετικών απόψεων εκείνη την εποχή, τελικά ενώθηκαν σε ένα Συνέδριο Solvay που ξεκίνησε από τον Ernest Solvay για να συζητήσουν νέες ιδέες για να αντικαταστήσουν τις κλασικές ιδέες που άρχισαν να αμφισβητούνται με τη λεγόμενη Επιστήμη. Κβαντική Μηχανική ή Κβαντική Φυσική.
Έτσι, η ανάπτυξη της ατομικής θεωρίας από την ατομική θεωρία του Ντάλτον στην Κβαντομηχανική Θεωρία. Μπορεί να είναι χρήσιμο!
