Plūmju pudiņa modelis

Plūmju pudiņa modelis bija agrīns (un nepareizs) 20. gadsimta atoma modelis. To 1904. gadā pēc elektrona atklāšanas, bet pirms atoma kodola atklāšanas ierosināja J. J. Tomsons. Tajā laikā zinātnieki zināja, ka atomā ir pozitīvs lādiņš, kas līdzsvaro elektronu negatīvos lādiņus, padarot atomu neitrālu, bet viņi nezināja, no kurienes nāk pozitīvais lādiņš. Tomsona modelī bija attēlots atoms ar pozitīvi lādētu vidi jeb telpu, kurā ir negatīvi lādēti elektroni. Drīz pēc modeļa ierosināšanas to sāka dēvēt par "plūmju pudiņa" modeli, jo pozitīvā vide bija kā pudiņš, kurā bija elektroni jeb plūmes.

Thomsona modeļa piemērs

Attīstība līdz mūsdienu atomu modelim

Roterforda modelis

Būtībā 1909. gadā, neilgi pēc tam, kad tika ierosināts Thomsona modelis, Hanss Geigers un Ernests Marsdens veica eksperimentu ar plānām zelta plāksnēm, lai pārbaudītu Thomsona modeli. Viņu profesors Ernests Roterfords gaidīja, ka rezultāti pierādīs, ka Thomsonam bija taisnība, taču viņu rezultāti bija ļoti atšķirīgi no gaidītajiem. 1911. gadā Ruterfords atklāja, ka pozitīvos lādiņus rada sīkas daļiņas, ko sauc par protoniem, un ka protoni atrodas mazā centrā, ko sauc par kodolu, un ka elektroni riņķo ap kodolu.

Bora modelis

Roterforda modelis bija pavisam vienkāršs, taču nepareizs, jo elektroniem ir lādiņš, un tiem būtu jāpiesaista pozitīvi uzlādēts kodols. 1913. gadā Nilss Bors atoma modeli papildināja ar "enerģijas līmeņiem". Elektroni neiekrīt kodolā, jo tie atrodas enerģijas līmeņos, un, lai pārietu uz augstākiem enerģijas līmeņiem, ir nepieciešama papildu enerģija, bet, lai pārietu uz zemākiem enerģijas līmeņiem, ir nepieciešama enerģijas atbrīvošana. Nav iespējams mainīt enerģijas stāvokļus, nemainot elektrona enerģiju. Ja elektronu trāpīs fotons (daļiņa, kas ir elektromagnētiskā starojuma nesējs), tas iegūs papildu enerģiju un pāries augstākā enerģijas līmenī (tas mainīs stāvokli), tad tas pārlēks atpakaļ uz zemāku enerģijas līmeni, atbrīvojot tajā esošo enerģiju. Šo jauno modeli nosauca par Bora modeli jeb Roterforda-Bora modeli. Ar to tika izveidota pilnīgi jauna zinātnes nozare: Kvantu fizika.

Kvantu modelis

1926. gadā Ervins Šrēdingers (Erwin Schrödinger) izmantoja ideju, ka elektroni darbojas gan kā vilnis, gan kā daļiņa; to dēvē par viļņu un daļiņu dualitāti. Tas atomu modelim un kvantu fizikai pievienoja pavisam jaunu slāni. Ar daļiņu var zināt, kur tā atrodas telpā, ja to novēro (skatās). Bet viļņa gadījumā tas ir visur, tāpēc nav iespējams noteikt, kur tieši tas atrodas. To sauc par kvantu nenoteiktību. Attiecībā uz elektronu jūs varat zināt tikai varbūtību, ka tas atrodas kādā vietā, jo tas ir gan vilnis, gan daļiņa. (Skatīt diagrammu iepriekš)

Attēls, kurā redzama elektronu enerģijas līmeņa maiņa, kā arī enerģijas iegūšana un atbrīvošana fotonu veidā.

Tiek parādīts pašreizējais atomu modelis. Melnais ēnojums ap atomu parāda varbūtību, ka tajā atradīsies elektrons. Jo tumšāks tas ir, jo lielāka iespēja, ka šajā vietā atradīsiet elektronu.