Model til blommepudding

Plum pudding-modellen var en tidlig (og ukorrekt) model af et atom fra det 20. århundrede. Den blev foreslået af J.J. Thomson i 1904, efter opdagelsen af elektronen, men før opdagelsen af atomkernen. På det tidspunkt vidste forskerne, at der var en positiv ladning i atomet, som udlignede elektronernes negative ladninger, hvilket gjorde atomet neutralt, men de vidste ikke, hvor den positive ladning kom fra. Thomsons model viste et atom, der havde et positivt ladet medium eller rum med negativt ladede elektroner inde i mediet. Kort efter forslaget blev modellen kaldt "plum pudding"-modellen, fordi det positive medium lignede en budding med elektroner, eller blommer, indeni.

Eksempel på Thomsons model

Udvikling til en moderne atommodel

Rutherfords model

I 1909, ikke længe efter at Thomsons model var blevet foreslået, foretog Hans Geiger og Ernest Marsden et eksperiment med tynde guldplader for at teste Thomsons model. Deres professor, Ernest Rutherford, forventede, at resultaterne ville bevise, at Thomson havde ret, men deres resultater var ekstremt anderledes end forventet. I 1911 opdagede Rutherford, at de positive ladninger kommer fra små partikler kaldet protoner, og at protonerne befandt sig i et lille center kaldet kernen, og at elektronerne kredsede rundt om kernen.

Bohr-modellen

Rutherfords model var ganske enkel, men den var forkert, fordi elektroner har en ladning, og de burde tiltrækkes af den positivt ladede kerne. I 1913 tilføjede Niels Bohr "energiniveauer" til den atomare model. Elektroner falder ikke ned i kernen, fordi de er indeholdt i energiniveauer, og for at skifte til højere energiniveauer er der brug for ekstra energi, og for at skifte til lavere energiniveauer er der brug for frigivelse af energi. Det er ikke muligt at ændre energitilstand uden at ændre elektronens energi. Hvis en elektron bliver ramt af en foton (en partikel, der bærer elektromagnetisk stråling), vil den få ekstra energi og gå op på et højere energiniveau (den skifter tilstand), hvorefter den springer tilbage til et lavere energiniveau og frigiver den energi, den indeholder. Denne nye model blev kaldt Bohr-modellen eller Rutherford-Bohr-modellen. Dermed blev der tilføjet en helt ny gren af videnskaben: Kvantefysik.

Kvantemodel

I 1926 brugte Erwin Schrödinger ideen om, at elektroner både optrådte som en bølge og som en partikel, hvilket kaldes bølge-partikel-dualitet. Dette tilføjede et helt nyt lag til atommodellen og kvantefysikken. Med en partikel kan man vide, hvor den befinder sig i rummet, hvis man observerer (ser) på den. Men med en bølge er den over det hele, så man kan ikke definere, hvor den præcist befinder sig. Dette er kendt som kvanteusikkerhed. Med en elektron kan du kun kende sandsynligheden for, at den befinder sig et sted, fordi den både er en bølge og en partikel. (Se diagrammet ovenfor)

Et billede, der viser en elektron, der skifter energiniveau og får og afgiver energi i form af fotoner.

Dette viser den aktuelle atomare model. Den sorte skravering omkring atomet viser sandsynligheden for at finde en elektron der. Jo mørkere den er, jo større er chancen for at finde en elektron på det pågældende sted.