Ideea că toate substanțele din lume sunt compuse din atomi s-a născut în secolul al V-lea î.e.n., când gânditorul grec antic Democrit a sugerat că tot ceea ce există este compus din cele mai mici particule în mișcare. Se poate presupune doar că, cel mai probabil, nu este lipsit de semnificație. Timp de multe secole după Democrit, atomii au fost amintiți periodic, dar această ipoteză nu era populară în acele vremuri îndepărtate. În secolul XIX, ipoteza atomică a reapărut pe orizontul științific.
Modele de structură atomică
Oamenii de știință căutau un model care să poată descrie în mod satisfăcător imaginea lumii reale. Atomul s-a dovedit a fi un model foarte potrivit. Deși atomii nu pot fi văzuți, dar permițându-le să existe, oamenii de știință ar putea explica ceea ce au observat în experimentele lor și în natură.
Oamenii de știință erau convinși de existența atomilor cu mult timp înainte să poată dovedi acest lucru. Modelul a funcționat, deși nimeni nu-și poate dovedi adevărul. De exemplu, la începutul secolului al XIX-lea, savantul englez John Dalton, studiind legile reacțiilor chimice, a descoperit că două substanțe reacționează întotdeauna chimic în aceeași proporție constantă. De exemplu, combinația unei părți de oxigen și a două părți de hidrogen dă apă.
Acest lucru a sugerat ca atomii unei substanțe, egali în masă între ei, să fie uniți cu atomi ai altei substanțe (adică cu atomi de masă diferită). În cazul formării apei, un atom de oxigen se combină cu doi atomi de hidrogen.Modelul atomic a ajutat să înțeleagă ce a observat exact Dalton în experimentele sale. Există alte dovezi simple pentru existența atomilor.
Dacă priviți la microscop particulele de polen suspendate în apă, puteți vedea că acestea fac mișcări haotice. De ce? Oamenii de știință au sugerat că acest lucru se poate datora faptului că particulele de polen se ciocnesc cu numeroși atomi sau grupuri de atomi pe care oamenii de știință au numit-o molecule (de exemplu, particulele din apă se ciocnesc cu moleculele de apă).
În ce constă un atom?
Oamenii de știință care au fost de acord cu teoria atomică au crezut că un atom este format din particule mici încărcate electric - pozitive și negative, care, atunci când sunt combinate într-un atom, ca într-o bilă, se neutralizează reciproc și fac atomul ca un întreg electric. Dar în 1907, fizicianul englez Ernest Rutherford, cu experimentele sale, a dovedit că acest lucru nu este în întregime adevărat.
Rutherford Experience
Rutherford a bombardat o folie de aur cu un fascicul de viteză mare de particule încărcate pozitiv. El credea că particulele vor trece prin folie. Unele particule încărcate pozitiv au zburat prin folie. Și unii nu au putut face acest lucru. Mai mult, s-au ricoșat în experimentator, ca și cum o forță ascunsă în folie i-a îndepărtat. Rutherford a fost surprins. El a spus că este la fel ca să începi să arzi oala pe hârtie fibroasă și să vezi brusc cum oala zboară de pe fruntea olarului.
Modelul atomului planetar - nucleul atomului
Experimentele lui Rutherford au ajutat la confirmarea ipotezei atomice și la înțelegerea modului în care funcționează atomul. A devenit clar că particulele pozitive și negative nu sunt distribuite uniform în atom. Dacă ar fi așa, atunci particulele încărcate pozitiv în experimentul de la Rutherford nu vor fi respinse cu o astfel de forță. Prin urmare, nucleul unui atom nu este neutru. În mijlocul atomului există o bilă densă de particule, adică în mijloc, care se numește nucleul atomului, sunt protoni și neutroni neutri încărcați pozitiv.
La o distanță considerabilă de nucleu, particulele încărcate negativ - electroni - se învârt în jurul orbitelor sale din jurul său. Deoarece o sarcină pozitivă este egală ca valoare cu o sarcină negativă, atomul în ansamblu este neutru electric. Nu suportă nicio taxă.
Dar miezul în sine este concentrarea unei încărcări pozitive. Multe dintre particulele pozitive din experimentul lui Rutherford au zburat prea aproape de nucleul încărcat pozitiv al unui atom de aur. Deoarece încărcările pozitive se resping reciproc, aceste particule au zburat înapoi spre experimentator. Acest lucru i-a determinat ideea modului în care sunt aranjați de fapt atomii.
Quarcurile
Protonii și neutronii sunt particule care, deși sunt mici, sunt alcătuite din particule chiar mai mici numite quark. Astăzi, oamenii de știință cred că protonii și neutronii sunt alcătuiți din particule chiar mai mici numite quark.
Quark-urile sunt un nou model care explică mai bine comportamentul atomilor în lumea reală. La fel cum oamenii de știință au căutat anterior dovezi experimentale pentru existența atomilor, acum caută o confirmare reală a existenței quark-urilor.