L'atome est l'unité la plus basique de tout élément qui conserve les propriétés de cet élément. Parce que les atomes sont trop petits pour voir, leur structure a toujours été quelque chose d'un mystère. Pendant des milliers d'années, les philosophes et les scientifiques ont proposé des théories concernant la composition de cette particule mystérieuse, avec des degrés croissants de sophistication. Bien qu'il y ait eu beaucoup de modèles, quatre principaux ont conduit à notre concept actuel de l'atome.

Le modèle de pudding de prune

Le modèle de pudding de prune a été proposé par le scientifique J.J. Thomson en 1904. Ce modèle a été conçu après la découverte par Thomson de l'électron comme une particule discrète, mais avant que l'on comprenne que l'atome avait un noyau central. Dans ce modèle, l'atome est une boule de charge positive - le pudding - dans lequel les électrons - les prunes - sont situés. Les électrons tournent dans des chemins circulaires définis dans le blob positif qui constitue la majorité de l'atome.

Modèle planétaire

Cette théorie a été proposée par le chimiste Ernest Rutherford, prix Nobel en 1911 et est parfois appelé le modèle de Rutherford. Basé sur des expériences qui ont montré que l'atome semblait contenir un petit noyau de charge positive, Rutherford a postulé que l'atome se composait d'un petit noyau dense et positivement chargé, autour duquel les électrons orbitaient en anneaux circulaires. Ce modèle a été l'un des premiers à proposer l'idée étrange que les atomes sont principalement constitués d'espaces vides à travers lesquels les électrons se déplacent.

Modèle Bohr

Le modèle Bohr a été conçu par Neils Bohr, un physicien danois qui a reçu le prix Nobel pour son travail sur l'atome. À certains égards, il s'agit d'une amélioration plus sophistiquée du modèle de Rutherford. Bohr a proposé, comme Rutherford, que l'atome avait un petit noyau positif où la plupart de sa masse résidait. Il a déclaré que les électrons orbitaient autour de ce noyau comme des planètes autour du soleil. La principale amélioration du modèle de Bohr était que les électrons étaient confinés pour définir des orbites autour du noyau, chacun ayant un niveau d'énergie spécifique, ce qui expliquait des observations expérimentales telles que le rayonnement électromagnétique.

Modèle de nuage d'électrons

Le modèle de nuage d'électrons est actuellement le modèle le plus sophistiqué et le plus largement accepté de l'atome. Il retient le concept du noyau des modèles de Bohr et Rutherford, mais introduit une définition différente du mouvement des électrons autour du noyau. Le mouvement des électrons autour du noyau dans ce modèle est défini par des régions où il y a une plus grande probabilité de trouver l'électron à un moment donné. Ces régions de probabilité autour du noyau sont associées à des niveaux d'énergie spécifiques et prennent une variété de formes étranges à mesure que l'énergie des électrons augmente.