جنبا إلى جنب مع تطور العلم ، طور العلماء عددًا من النظريات المتعلقة بالذرة وأثرت على الحضارة الإنسانية ، لا سيما التقدم في مجالات الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا. مع تطور علم الذرات ، يمكننا معرفة كيفية ترتيب الذرات أو كيف تتفاعل الذرات مع بعضها البعض لتشكيل رابطة.
كان إرنست رذرفورد (1911) أحد العلماء الذين طوروا النموذج الذري من علماء سابقين ، والمعروف باسم نظرية رذرفورد الذرية. في هذه النظرية الذرية ، قال رذرفورد أن الذرة لها نواة مركزية أو غالبًا ما يطلق عليها نيكليوس محاطة بسحابة من الإلكترونات سالبة الشحنة. تستند نظرية رذرفورد الذرية إلى التجارب عن طريق إطلاق طبقة رقيقة (رقائق) من الذهب باستخدام جسيمات ألفا (أ).
في السابق ، تم العثور على جسيمات ألفا ، وهي جسيمات ذات شحنة موجبة وتتحرك بشكل مستقيم ، ولها اختراق كبير حتى تتمكن من اختراق صفائح رقيقة من الورق. تهدف التجربة في الواقع إلى اختبار رأي JJ Thomson فيما يتعلق بما إذا كانت الذرة عبارة عن كرة صلبة إيجابية حقًا ، وعندما تتعرض لجزيئات ألفا ، فإنها ستنعكس أو تنحني.
من ملاحظات رذرفورد ، وجد أن معظم جسيمات ألفا مرت عبر رقائق الذهب دون أن تنثني ، حيث كان معظم الفراغ في الذرة فارغًا. بالإضافة إلى ذلك ، تم انحراف عدد قليل جدًا من الجسيمات بعيدًا عن طريقها ، أي أن الشحنة الموجبة للذرة تشغل مساحة صغيرة جدًا. عندما ينحرف الجزء الصغير من الجسيم -α بحلول عام 1800 ، أي أن كل الشحنة الموجبة والكتلة الذرية للذهب تتركز في حجم صغير جدًا داخل الذرة يسمى النواة.
(اقرأ أيضًا: التعرف على نظرية طومسون الذرية)
من السهل فهم مزايا نظرية رذرفورد الذرية ، من بين أمور أخرى ، لشرح التركيب الذري شديد التعقيد ، ويمكن أن يشرح شكل مسار الإلكترون حول النواة الذرية ، ويمكن أن يصف حركة الإلكترونات حول النواة.
لسوء الحظ ، تحتوي نظرية رذرفورد الذرية على العديد من نقاط الضعف ، من بينها هذه النظرية لا يمكنها تفسير استقرار الذرة. وفقًا لقوانين الديناميكا الكهربائية ، يجب أن تصدر الإلكترونات موجات كهرومغناطيسية نتيجة للإشعاع. يجب تقليل طاقة الإلكترون بشكل مستمر ويصبح مسار الإلكترون حلزونيًا يأخذه إلى النواة ونتيجة لذلك يجب أن تنهار الذرة ولكن هذا لا يحدث على الإطلاق.
نقطة ضعف أخرى هي أن نظرية رذرفورد الذرية لا تفسر استقرار الذرة. حيث ستفقد الإلكترونات الدوارة طاقتها وتسقط في النهاية في النواة وهو أمر غير ممكن.
