Az a gondolat, hogy a világban minden anyag atomokból áll, Kr. E. 5. században született, amikor az ókori görög gondolkodó Demokratikus azt állította, hogy minden létező legkisebb mozgó részecskékből áll. Csak azt lehet feltételezni, hogy valószínűleg nem értelmetlen. A Democritus után sok évszázaddal az atomokat időről időre visszahívták, ám ez a hipotézis nem volt népszerű azokban a távoli időkben. A 19. században az atomhipotézis megjelent a tudományos horizonton.
Atomszerkezeti modellek
A tudósok olyan modellt kerestek, amely kielégítően leírná a való világ képét. Az atom rendkívül megfelelő modellnek bizonyult. Noha az atomok nem láthatók, de lehetővé téve számukra a létezést, a tudósok megmagyarázhatták, amit megfigyeltek a kísérletekben és a természetben.
A tudósok már régóta meg voltak győződve az atomok létezéséről, mielőtt bizonyítani tudták. A modell működött, bár senki sem tudta bizonyítani az igazságát. Például a 19. század elején John Dalton, az angol tudós, a kémiai reakciók törvényeit tanulmányozva, felfedezte, hogy két anyag mindig kémiailag ugyanolyan állandó arányban reagál. Például az oxigén egy részének és a két rész hidrogénnek a kombinációja vizet eredményez.
Ez azt sugallta, hogy az egyik anyag atomjai, amelyek tömegükben egyenlők, egy másik anyag atomjaihoz kapcsolódnak (vagyis eltérő tömegű atomokhoz). Vízképződés esetén egy oxigénatom két hidrogénatommal kombinálódik.Az atommodell segített megérteni, amit Dalton pontosan megfigyelt kísérleteiben. További egyszerű bizonyítékok vannak az atomok létezésére.
Ha mikroszkóppal nézi a vízben szuszpendált pollenrészecskéket, láthatja, hogy véletlenszerűen mozognak. Miért? A tudósok szerint ez annak oka lehet, hogy a pollen részecskék számos atommal vagy atomcsoporttal ütköznek, amelyeket a tudósok molekuláknak hívtak (például a vízben lévő részecskék ütköznek a vízmolekulákkal).
Miből áll egy atom?
Az atomelmélettel egyetértő tudósok azt hitték, hogy egy atom kis elektromos töltésű részecskékből áll - pozitív és negatív, amelyek egy atomban kombinálva, mint egy golyó, semlegesítik egymást, és az atom egészét elektromosan semlegesvé teszik. 1907-ben azonban az angol fizikus, Ernest Rutherford kísérleteivel bebizonyította, hogy ez nem teljesen igaz.
Rutherford élmény
Rutherford egy arany fóliát bombázott egy pozitív töltésű részecskék nagysebességű sugárral. Azt hitte, hogy a részecskék átjutnak a fólián. Néhány pozitív töltésű részecske repült át a fólián. És néhányan nem tudták ezt megtenni. Sőt, ricocheted a kísérletbe, mintha a fóliában rejtett erő elhúzná őket. Rutherford meglepődött. Azt mondta, hogy ez ugyanaz, mint amikor a fazékot rostos papírra égetik, és hirtelen meglátja, hogyan repül a fazekas a homlokán.
Bolygóbeli atommodell - atommag
Rutherford kísérletei megerősítették az atomhipotézist és megértették az atom működését. Világossá vált, hogy a pozitív és a negatív részecskék nem oszlanak el egyenletesen az atomban. Ha ez így lenne, akkor a pozitív töltésű részecskék a Rutherford-kísérletben nem kerülnének vissza ilyen erővel. Ezért egy atommag nem semleges. Az atom közepén egy sűrű részecskegömb található, azaz a közepén, amelyet atom atomjának nevezünk, pozitív töltésű protonok és semleges neutronok vannak.
A magtól jelentős távolságra a negatív töltésű részecskék - elektronok - körül forognak. Mivel a pozitív töltés értéke egyenlő a negatív töltéssel, az atom egésze semleges. Ez nem terheli.
De maga a mag a pozitív töltés koncentrációja. Rutherford kísérletének sok pozitív részecske túl közel repült az aranyatom pozitív töltésű magjához. Mivel a pozitív töltések kölcsönösen visszatükrözik egymást, ezek a részecskék a repülõgép felé repültek. Ez ösztönözte őt az atomok valódi elrendezésének gondolatára.
Kvarkok
A protonok és a neutronok olyan részecskék, amelyek - bár maguk kicsik is - még kisebb részecskékből állnak, úgynevezett kvarkok. Manapság a tudósok úgy vélik, hogy a protonok és a neutronok még kisebb részecskékből állnak, úgynevezett kvarkoknak.
A kvarkok egy új modell, amely jobban magyarázza az atomok viselkedését a valós világban. És ugyanúgy, ahogyan a tudósok korábban kísérleti bizonyítékokat kerestek az atomok létezésére, most a kvarkok létezésének valódi megerősítését keresik.