Bohr's model van het atoom. Wikimedia Commons (CC BY 4.0)
Je kunt op internet zoeken naar een afbeelding van een atoom en je zult er een vinden, ook al heeft niemand ooit een atoom gezien. Maar we hebben een schatting van hoe een enkel atoom eruitziet vanwege het werk van een aantal verschillende wetenschappers, zoals de Deense natuurkundige Niels Bohr.
Atomen zijn de bouwstenen van materie - een enkel atoom van elk afzonderlijk element is de meest elementaire entiteit in de natuur die zich nog steeds houdt aan de natuurkundige regels die we in het dagelijks leven kunnen waarnemen (de subatomaire deeltjes waaruit atomen bestaan, hebben hun eigen speciale regels) . Wetenschappers vermoedden dat atomen al lang bestonden voordat ze hun structuur konden conceptualiseren - zelfs de oude Grieken dachten dat de materie van het universum bestond uit componenten die zo klein waren dat ze niet konden worden afgebroken tot iets kleiners, en ze noemden deze fundamentele eenheden atomen , wat 'onverdeeld' betekent. Tegen het einde van de 19e eeuw, men begreep dat chemische stoffen konden worden afgebroken tot atomen, die erg klein waren en atomen van verschillende elementen een voorspelbaar gewicht hadden.
Maar dan, in 1897, Britse natuurkundige J.J. Thomson ontdekte elektronen - negatief geladen deeltjes in de atomen waarvan iedereen het grootste deel van een eeuw had gedacht dat ze volledig ondeelbaar waren - als de kleinste dingen die bestonden. Thomson veronderstelde net dat elektronen bestonden, maar hij kon niet precies achterhalen hoe elektronen in een atoom passen. Zijn beste gok was het "pruimenpuddingmodel, " die het atoom afbeeldde als een positief geladen taart bezaaid met negatief geladen gebieden die overal verspreid zijn, zoals fruit in een ouderwets dessert.
"Elektronen bleken negatief elektrisch te zijn, en allemaal met dezelfde massa en heel klein vergeleken met atomen, " zegt Dudley Herschbach, een scheikundige van Harvard die in 1986 de Nobelprijs voor Scheikunde deelde voor zijn "bijdragen aan de dynamiek van chemische elementaire processen, " in een e-mail. "Ernest Rutherford ontdekte de kern in 1911. Kernen waren positief elektrisch, met verschillende massa's maar veel groter dan elektronen, maar erg klein van formaat."
Een gigantische sprong voorwaarts
Niels Bohr was de student van Rutherford die in 1912 het project van zijn mentor om de structuur van het atoom te ontcijferen op een moedige manier overnam. Het kostte hem slechts een jaar om met een werkend model van een waterstofatoom te komen.