Модел на сливов пудинг

Моделът на сливовия пудинг е ранен (и неправилен) модел на атома от 20-ти век. Той е предложен от Джей Джей Томсън през 1904 г., след откриването на електрона, но преди откриването на атомното ядро. По това време учените са знаели, че в атома има положителен заряд, който уравновесява отрицателните заряди на електроните, което прави атома неутрален, но не са знаели откъде идва положителният заряд. Моделът на Томсън показва атом, който има положително заредена среда или пространство, с отрицателно заредени електрони вътре в средата. Скоро след предлагането му моделът е наречен "модел на сливовия пудинг", тъй като положителната среда е като пудинг, с електрони или сливи вътре.

Пример за модела на Томсън

Превръщане в модерен атомен модел

Моделът на Ръдърфорд

По принцип през 1909 г., малко след като е предложен моделът на Томсън, Ханс Гайгер и Ърнест Марсдън правят експеримент с тънки листове злато, за да проверят модела на Томсън. Техният професор Ърнест Ръдърфорд очаква резултатите да докажат правотата на Томсън, но резултатите се различават изключително много от очакванията им. През 1911 г. Ръдърфорд открива, че положителните заряди идват от миниатюрни частици, наречени протони, и че протоните се намират в малък център, наречен ядро, а електроните обикалят около ядрото.

Модел на Бор

Моделът на Ръдърфорд е доста прост, но е погрешен, защото електроните имат заряд и би трябвало да се привличат от положително зареденото ядро. През 1913 г. Нилс Бор добавя "енергийни нива" към атомния модел. Електроните не попадат в ядрото, защото се съдържат в енергийни нива, а за преминаването към по-високи енергийни нива е необходима допълнителна енергия, а за преминаването към по-ниски енергийни нива е необходимо освобождаване на енергия. Не е възможно да се променят енергийните състояния, без да се промени енергията на електрона. Ако електронът бъде ударен от фотон (частица, която пренася електромагнитно излъчване), той ще получи допълнителна енергия и ще премине в по-високо енергийно ниво (ще промени състоянието си), след което ще скочи обратно в по-ниско енергийно ниво, освобождавайки съдържащата се в него енергия. Този нов модел е наречен модел на Бор или модел на Ръдърфорд-Бор. Това добави цял нов клон на науката: Квантовата физика.

Квантов модел

През 1926 г. Ервин Шрьодингер използва идеята, че електроните действат като вълна, както и като частица, което е известно като дуализъм вълна-частица. Това добавя изцяло нов слой към атомния модел и квантовата физика. При една частица можете да разберете къде се намира в пространството, ако я наблюдавате (гледате). Но при вълната тя е навсякъде, така че не можете да определите къде точно се намира. Това е известно като квантова неопределеност. При електрона можете да знаете само вероятността той да се намира на дадено място, тъй като той е вълна, както и частица. (Вижте схемата по-горе)

Картинка, показваща промяна на енергийното ниво на електрона, както и получаване и освобождаване на енергия под формата на фотони.

Това показва текущия атомен модел. Черното засенчване около атома показва вероятността да се намери електрон в него. Колкото по-тъмно е то, толкова по-голяма е вероятността да намерите електрон на това място.