-پیدایش اتم ۴۰۰ سال پیش توسط دموکریت دانشمند یونانی برای اولین بار مطرح شد او بر این باور بود که مواد از ذرّات بسیار ریزی به نام اتم که قابل مشاهده و تجزیه نیستند تشکیل شده است ؛ امّا ارسطو به دلیل اعتقاد به اینکه می توان ماده را به بی اندازه تقسیم کرد نظریه او را نپذیرفت . رابرت بویل در سال ۱۶۶۱ و نیوتن در سال ۱۶۸۷ وجود اتم را قبول کردند .
در قرن هجدهم بسکوویچ بیان کرد اتم ها نقاطی هستند که با توجّه به فاصله شان نیروهای دافعه و جاذبه به هم وارد می کند تا اینکه بالاخره در اوایل قرن نوزدهم جان دالتون با استفاده از دو نظریه قانون پایستگی جرم و قانون نسبت های معین نظریه اتمی را مطرح کرد .
۱- همه عناصر از ذرّات بسیار ریزی که تجزیه ناپذیر هستند تشکیل شده و این ذرّات اتم نامیده می شوند .
۲- اتم های یک عنصر از نظر خواص یکسان و اتم های عناصر مختلف ، با همدیگر متفاوت هستند .
۳- هر ترکیب شیمیایی از دو یا چند عنصر تشکیل شده که با نسبت مشخصی با هم ترکیب شده اند .
ولی با گذشت زمان با شکافت هسته ای اتم که به ذرّات کوچکتر تجزیه و تقسیم شد، قانون اوّل دالتون نقض شد .
نقض قانون دوم :
می دانیم که همه اتم های عناصر جرم های متفاوتی دارند که ایزوتوپ های آن عناصر نامیده می شوند .
از این موضوع شروع کنیم که پس از کشف الکترون تامسون ترغیب شد که مدلی برای اتم ها ارائه دهد در نتیجه اتم را مانند یک کره در نظر گرفت که بارهای مثبت در سراسر آن پراکنده هستند و الکترون ها با بار منفی سهم کوچکی در آن دارند که در بین بارهای مثبت پراکنده شدند و آنها را به کشمش درون یک کیک کشمشی تشبیه کرد ؛ امّا این نظریه با مدل رادرفورد رد شد و بعد از آن به مدل رادرفورد می‌پردازیم .
رادرفورد گفت : که هسته دارای بار مثبت و الکترون دارای بار منفی است ، پس با توجه به بار های آنها الکترون نمی تواند ثابت باشد پس الکترون با بار منفی به طرف هسته جذب میشود و به دور هسته در مدار های دایره ای شکل در حال چرخش است با توجه به اینکه الکترون باردار و حرکت آن حرکت شتابدار است پس به طور پیوسته و تدریجی انرژی خودش را به صورت تابش از دست می دهد با توجه به اینکه انرژی منفی است و رابطه مستقیم با شعاع دارد
[ E = - ke^2 / r^2 ]
پس از مدتی الکترون بر روی هسته سقوط خواهد کرد و این یعنی همه چیز از بین می‌رود و طبیعت را نقض می‌کند . پس از این نظریه هم رد شد البته رادرفورد نتیجه دیگری نیز به دست آورده بود اینکه طیف انرژی پیوسته باشد با توجه به نتایج اوّل اگر الکترون به تدریج به هسته نزدیک شود باید طیف آن پیوسته باشد در حالی که این خلاف آزمایشات است و می‌دانیم که طیف نشری اتم ها خطی است .
( بطور ساده و خلاصه :طیف گسسته برای گاز ها و طیف پیوسته برای جامدات )
بوهر از مدل رادرفورد شروع کرد و گفت : در ابعاد اتمی قوانین مکانیک کلاسیک و در الکترومغناطیس یا باید تکمیل شوند و یا باید جایگزینی داشته باشند که این حرکت بزرگی بود .
مدلی که بوهر ارائه داد این بود که گفت ۱- الکترون ها نمی توانند در هر شعاعی قرار بگیرند ۲- الکترون ها در مدار های بوهر تابش نمی کنند ۳- اگر مدار الکترونیکی تغییر کند تابش می کنند که این انرژی موج تاب شده به اندازه اختلاف انرژی بین دو سطح خواهد بود .
البته این مدل ارائه شده ایراداتی هم داشت ۱- وقتی بیش از یک الکترون به دور هسته در حال چرخش باشند به کار نمی رود زیرا مدل بوهر نیروی الکتریکی که یک الکترون به الکترون دیگر وارد می کند را حساب نکرده بود .
۲-این مدل نمی تواند متفاوت بودن شدت خط های گسیلی را توضیح دهد برای مثال : مدل بور نمی تواند توضیح دهد که چرا شدت خط قرمز با شدت خط آبی در طیف گسیلی گاز هیدروژن اتمی با هم متفاوت هستند .
به مدل اتمی دوبرو که در سال ۱۹۲۵-۱۹۲۴ ارائه داد می پردازیم .
فیزیک کلاسیک با دو اشکال مهم مواجه بود ۱- مسئله طبیعت و نور ۲- کوانتیزه بودن انرژی
اوّلین گام برای پیدایش مکانیک موجی جدید توسط دوبروی در سال ۱۹۲۴ برداشته شد .
ذرّه : مکان مشخصی دارد .
موج : مکان مشخصی ندارد .
طول موج : مسافتی که نور در یک دوره تناوب طی می کند .
نور : نور بسته های کوچکی از انرژی به نام فوتون تشکیل می دهد . ( دیدگاه انیشتین )
موج : دارای خاصیت طول موج و تکانه است و با توجه به تکانه دارای خصوصیات ذره‌ای است .
در آزمایشاتی مثل فوتوالکتریک و کامپتون خاصیت ذرّه ای موج را بررسی کردیم و همچنین در آزمایشاتی مثل دو شکاف یانگ خاصیت موجی نور را بررسی کردیم دوبروی می گوید نور می تواند هم موج و هم ذره باشد . ( در پست های قبلی این آزمایشات را بصورت ساده بررسی کردیم . )
پس موج و ذرّه باعث تولد کوانتوم شد .
برای ورود به مکانیک کوانتوم هم یکسری فرضیات و مدلها وجود داشت برای مثال معادله شرودینگر که او برای توصیف ذرّه کوانتومی از معادله موج استفاده کرد .
