科学の発展とともに、原子に関する多くの理論が科学者によって開発され、人間の文明に影響を与え、特に物理学、化学、生物学の分野で進歩をもたらしました。原子の科学の発展に伴い、原子の配置や原子がどのように反応して結合を形成するかを知ることができます。
以前の科学者から原子モデルを開発した科学者の1人は、ラザフォード原子理論として知られるアーネスト・ラザフォード(1911)でした。この原子理論では、ラザフォードは、原子は中心核を持っているか、負に帯電した電子の雲に囲まれた核と呼ばれることが多いと述べました。ラザフォードの原子理論は、アルファ(a)粒子を使用して金の薄層(箔)を発射する実験に基づいています。
以前、アルファ粒子が発見されました。アルファ粒子は正電荷を持ち、まっすぐに移動し、浸透性が高いため、薄い紙に浸透することができます。この実験は、実際には、原子が本当に固体の正の球であるかどうかに関するJ.J Thomsonの意見をテストすることを目的としており、アルファ粒子にさらされると反射または偏向します。
ラザフォードの観察から、ほとんどのアルファ粒子が曲がることなく金箔を通過し、原子内のほとんどの空間が空であることがわかりました。さらに、邪魔にならないように偏向された粒子はほとんどありません。つまり、原子の正電荷が占めるスペースはごくわずかです。 -α粒子のごくわずかな部分が1800だけ偏向すると、つまり、金のすべての正電荷と原子量は、原子核と呼ばれる原子内の非常に小さな体積に集中します。
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とりわけ、ラザフォードの原子理論の利点は、非常に複雑な原子構造を説明するのに理解しやすく、原子核の周りの電子軌道の形状を説明でき、原子核の周りの電子の動きを説明できます。
残念ながら、ラザフォードの原子理論には多くの弱点があり、その中でこの理論は原子の安定性を説明できません。電磁気学の法則によれば、電子は放射線の結果として電磁波を放出しなければなりません。電子のエネルギーは継続的に減少しなければならず、電子の軌道はそれを原子核に導くらせん状になり、その結果、原子は崩壊しなければなりませんが、それはまったく起こりません。
もう1つの弱点は、ラザフォードの原子理論が原子の安定性を説明していないことです。ここで、回転する電子はエネルギーを失い、最終的にはこれが不可能な原子核に落ちます。