ทฤษฎีอะตอมของดาลตัน
แบบจำลองอะตอมของทอมสัน
แบบจำลองอะตอมของรัทเธอร์ฟอร์ด
ทฤษฎีอะตอมของบอห์ร





ทฤษฎีอะตอมของดาลตัน

จอห์น ดาลตัน ชาวอังกฤษได้รวบรวมเรื่องเกี่ยวกับอะตอมและตั้งเป็นทฤษฎีขึ้นเรียกว่า ทฤษฎีอะตอมของดาลตัน ซึ่งนับเป็นก้าวแรกที่ทำให้เกิดความเข้าใจเกี่ยวกับอะตอมมากขึ้น ทฤษฎีอะตอมของดาลตันมีใจความสำคัญดังนี้

สสารทุกชนิดประกอบด้วยอนุภาคที่เล็กที่สุดเรียกว่า อะตอม ซึ่งไม่สามารถแบ่งแยกต่อไปได้อีก
อะตอมไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่หรือทำให้สูญหายไปได้
อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันย่อมเหมือนกัน กล่าวคือมีสมบัติเหมือนกันทั้งทางกายภาพและทางเคมี
อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันย่อมมีมวลหรือน้ำหนักเท่ากัน
สารประกอบเกิดจากการรวมตัวทางเคมีระหว่างอะตอมของธาตุต่างชนิดกันด้วยอัตราส่วนของจำนวนอะตอมเป็นเลขลงตัวน้อยๆ
อะตอมของธาตุสองชนิดขึ้นไปอาจรวมกันเป็นสารประกอบด้วยอัตราส่วนที่มากกว่าหนึ่งอย่างเพื่อเกิดสารประกอบมากกว่า 1 ชนิด
จากทฤษฎีอะตอมของดาลตัน แบบจำลองอะตอมมีลักษณะดังรูป





แบบจำลองอะตอมของทอมสัน

แบบจำลองนี้อธิบายสมบัติต่างๆของธาตุรวมทั้งทฤษฎีพันธะเคมีด้วย ซึ่งก็ใช้ได้บ้างในบางกรณี จนในปี ค.ศ. 1911 แบบจำลองนี้ก็ยกเลิกไป เมื่อ อี อาร์ รัทเธอร์ฟอร์ด ศึกษาการกระเจิง (scattering) ของรังสีแอลฟาในแผ่นโลหะบางๆแล้วพบว่าแบบจำลองอะตอมของทอมสันใช้อธิบายผลการทดลองไม่ได้

แบบจำลองอะตอมตามทฤษฎีอะตอมของทอมสันมีลักษณะดังรูป





แบบจำลองอะตอมของรัทเธอร์ฟอร์ด

รัทเธอร์ฟอร์ดพบว่ารังสีส่วนใหญ่ไม่เบี่ยงเบน และส่วนน้อยที่เบี่ยงเบนนั้น ทำมุมเบี่ยงเบนใหญ่มาก บางส่วนยังเบี่ยงเบนกลับทิศทางเดิมด้วย จำนวนรังสีที่เบี่ยงเบนจะมากขึ้นถ้าความหนาแน่นของแผ่นโลหะเพิ่มขึ้น

จากการคำนวณ รัทเธอร์ฟอร์ดพบว่า ในบรรดาอนุภาคแอลฟา 108 อนุภาคจะมีเพียงอนุภาคเดียวเท่านั้นที่จะถูกกระจายกลับทางเดิม รัทเธอร์ฟอร์ดจึงเสนอว่าพื้นที่หน้าตัดของนิวเคลียสเป็นเพียงราว 10-8 ของพื้นที่อะตอมหรือรัศมีของนิวเคลียสเป็นเพียง 10-4เท่าของรัศมีอะตอม นั่นคือนิวเคลียสมีรัศมีประมาณ 10-14 เมตร




ทฤษฎีอะตอมของบอห์รและการทดลองที่เกี่ยวข้อง
สเปกตรัมของไฮโดรเจน

จากการศึกษาเกี่ยวกับการเปล่งรังสีของวัตถุร้อนทำให้ทราบว่า ถ้าให้ความร้อนแก่อะตอมจนมากพอ จะทำให้อะตอมเปล่งแสง เมื่อทำการวิเคราะห์แสงที่เปล่งออกมาอย่างละเอียดโดยใช้ปริซึมหรือเกรตติง พบว่าสเปกตรัมนั้นประกอบด้วยแสงที่มีค่าความถี่หรือความยาวคลื่นเรียงตัวอย่างมีระเบียบเป็นชุดๆ