Chaque modèle successif d'anatomie atomique et de construction était basé sur le précédent. Philosophes, théoriciens, physiciens et scientifiques ont progressivement développé le paradigme atomique au cours de nombreux siècles. Plusieurs modèles hypothétiques ont été proposés, modifiés et finalement rejetés ou acceptés. De nombreux scientifiques et penseurs ont fait des découvertes et mené des expériences pour arriver au modèle atomique actuellement accepté. Le développement des mathématiques et de la technologie spécialisée a grandement contribué à la compréhension contemporaine de la nature des atomes.
Les premiers modèles sphériques
Parce que les atomes sont trop petits pour être vus, les premiers modèles théoriques étaient des constructions intellectuelles. basé sur les méthodes logiques du raisonnement inductif et déductif. Le philosophe grec classique Démocrite fut le premier à proposer l'existence d'atomes en 400 av. Il a raisonné que la matière ne peut pas être divisée indéfiniment et doit être constituée de particules rondes indivisibles appelées atomes. En 1800, John Dalton est arrivé à la même vision de l'atomisme en utilisant la méthode expérimentale pour étudier les gaz et les composés. Sa théorie a été appelée la sphère solide, ou la boule de billard, le modèle.
En 1904 le physicien britannique J.J. Thompson a posé le pudding de prune, ou pain de raisin sec, modèle de l'atomisme. Il était basé sur la connaissance des particules subatomiques chargées négativement récemment découvertes appelées électrons. Les expériences de Thompson sur les tubes à rayons cathodiques l'ont incité à théoriser l'existence de minuscules particules à l'intérieur d'atomes qui étaient des parties fondamentales de tous les atomes. Son modèle envisageait les électrons négatifs, ou prunes, suspendus à l'intérieur d'un cadre chargé positivement, ou le pudding.
Deux modèles d'orbites planétaires
De 1910 à 1911, Ernest Rutherford a proposé le planétaire, ou nucléaire , modèle de l'atome. Il croyait que les atomes étaient composés principalement d'espace vide, avec un noyau dense. Ses expériences impliquaient le tir de particules alpha à la feuille d'or. Il a conclu que le noyau positif contient la plus grande partie de la masse de l'atome. Avec son modèle d'orbite, Niels Bohr a raffiné l'idée de l'atome comme système solaire minuscule en 1913. Le modèle de Bohr avait des électrons en orbite autour du noyau dans des couches semblables à des coquillages.
Modèle de nuage électronique
Louis de Broglie et Erwin Schrodinger ont développé le modèle du nuage d'électrons ou de la mécanique quantique. Ils ont basé le modèle sur les percées de la branche de la physique quantique. Au lieu d'électrons dans des orbites fixes, le modèle de nuage a les orbites définies par une distribution de probabilité autour du noyau. En fonction de leur observation et de leur mesure, les électrons pourraient se trouver dans de nombreux endroits différents, parfois simultanément.
