Наряду с развитием науки учеными был разработан ряд теорий относительно атома, которые оказали влияние на человеческую цивилизацию, особенно в области физики, химии и биологии. С развитием науки об атомах мы можем выяснить, как атомы расположены или как атомы взаимодействуют друг с другом, образуя связь.
Одним из ученых, разработавших атомную модель на основе предыдущих ученых, был Эрнест Резерфорд (1911), известный как атомная теория Резерфорда. В этой атомной теории Резерфорд сказал, что у атома есть центральное ядро, которое часто называют ядром, окруженным облаком отрицательно заряженных электронов. Атомная теория Резерфорда основана на экспериментах по съемке тонкого слоя (фольги) золота с использованием альфа (а) частиц.
Ранее были обнаружены альфа-частицы, которые представляют собой частицы с положительным зарядом и движутся прямо, имея большое проникновение, поэтому они могут проникать через тонкие листы бумаги. На самом деле эксперимент направлен на проверку мнения Дж. Дж. Томсона о том, действительно ли атом является твердым положительным шаром и при воздействии альфа-частиц он будет отражаться или изгибаться.
Из наблюдений Резерфорда было обнаружено, что большая часть альфа-частиц проходит через золотую фольгу, не сгибаясь, где большая часть пространства в атоме пуста. Кроме того, очень мало частиц отклонилось со своего пути, то есть положительный заряд атома занимает очень мало места. Когда крохотная часть -α-частицы отклоняется на 1800, то есть весь положительный заряд и атомная масса золота концентрируются в очень маленьком объеме внутри атома, который называется ядром.
(Также читайте: Знакомство с атомной теорией Томсона)
Преимущества атомной теории Резерфорда, среди прочего, легко понять, чтобы объяснить очень сложную атомную структуру, можно объяснить форму траектории электрона вокруг ядра атома и можно описать движение электронов вокруг ядра.
К сожалению, атомная теория Резерфорда имеет много слабых мест, среди которых эта теория не может объяснить стабильность атома. Согласно законам электродинамики, электроны должны испускать электромагнитные волны в результате излучения. Энергия электрона должна постоянно уменьшаться, и траектория электрона становится спиралью, которая ведет его к ядру, и в результате атом должен схлопнуться, но этого не происходит вообще.
Еще одна слабость состоит в том, что атомная теория Резерфорда не объясняет стабильности атома. Вращающиеся электроны теряют энергию и в конечном итоге попадают в ядро, что невозможно.
