ModernAtomic Theory：Models
1913年、ラザフォードの学生であるニールスボーアは、原子の新しいモデルを開発しました。彼は、電子が原子の周りに同心円状の軌道を配置することを提案しました。このモデルは太陽系上にパターン化されており、惑星モデルとして知られています。ボーアモデルは次の4つの原則で要約できます。
- 電子は核の周りの特定の軌道のみを占有します。これらの軌道は安定しており、 「定常」軌道と呼ばれます。
- 各軌道にはそれに関連するエネルギーがあります。核に最も近い軌道にはE1のエネルギーがあり、次の軌道はE2などです。
- 電子がからジャンプするとエネルギーが吸収されます。電子が高い軌道から低い軌道に落ちると、低い軌道から高い軌道にエネルギーが放出されます。
- 放出または吸収される光のエネルギーと周波数は、次の差を使用して計算できます。 en2つの軌道エネルギー。
1926年、オーストリアの物理学者であるErwinSchrödingerは、ボーア原子模型をさらに一歩進めました。シュレーディンガーは、数式を使用して、特定の位置にある電子を見つける可能性を説明しました。この原子モデルは、原子の量子力学的モデルとして知られています。ボーアモデルとは異なり、量子力学的モデルは電子の正確な経路を定義するのではなく、電子の位置のオッズを予測します。このモデルは、電子雲に囲まれた原子核として表現できます。雲が最も密集している場所では、電子を見つける確率が最も高く、逆に、電子が雲の密度の低い領域にある可能性は低くなります。したがって、このモデルはサブエネルギー準位の概念を導入しました。
1932年まで、原子は負に帯電した電子に囲まれた正に帯電した原子核で構成されていると考えられていました。 1932年、ジェームズチャドウィックは、ベリリウム原子にアルファ粒子を衝突させました。未知の放射線が発生しました。チャドウィックは、この放射線を中性電荷を持つ粒子と陽子のおおよその質量で構成されていると解釈しました。この粒子は中性子として知られるようになりました。中性子の発見により、化学者は原子の適切なモデルを利用できるようになりました。
1932年以来、継続的な実験を通じて、原子内に多くの追加の粒子が発見されました。また、新しい要素は、既存の核にさまざまな亜原子粒子を衝突させることによって作成されています。陽子と中性子はクォークと呼ばれるさらに小さな単位でできているという概念によって、原子理論はさらに強化されています。クォーク自体は、振動するエネルギーのストリングでできています。原子の組成の理論は、継続的でエキサイティングな冒険であり続けています。