تشكل الذرة الوحدة الأساسية للمادة، وقد شهدت مفاهيمها تطورًا ملحوظًا منذ اكتشافها. وقد ساهم العديد من العلماء في تطوير نماذج مختلفة للذرة. فما هي هذه النماذج؟ وما هي المراحل التي مرت بها الذرة على مر التاريخ؟ من خلال موقعنا، سنتناول الذرة وتطورها عبر الزمن.
مراحل اكتشاف الذرة وتطورها
مر اكتشاف الذرة وتطورها بعدة مراحل، تبرز كالتالي:
1- النظرية الذرية القديمة
الفيلسوف اليوناني ديمقريطس هو أول من اقترح النظرية الذرية، وقد أطلق اسم “ذرة” الذي يعني في اليونانية “غير قابل للتجزئة”. تتمثل مبادئ نظرية ديمقريطس في النقاط التالية:
- الذرة تعد وحدة غير قابلة للانقسام، وهي أصغر جزء من المادة.
- كل مادة تتكون من نوع خاص من الذرات، ولا يمكن تكرار نوع الذرة في مادة أخرى.
- تتميز الذرات باختلافات في الحجم والشكل من مادة لأخرى.
- تتحرك الذات (الذرات) في الفراغ، وتتفاعل إما بالتصادم أو الانفصال، مما يؤدي إلى تغييرات في المادة.
2- النظرية الذرية لدالتون
قام العالم دالتون بعد إجراء العديد من الأبحاث بإثبات أن الذرة تمثل البنية الأساسية لأي مادة، ولا يوجد ما هو أصغر منها. بدأت النظرية الذرية لدالتون في عام 1805 ميلادي.
طور دالتون قانوناً يتضمن جوانب متعددة، حيث أشار إلى أن نسبة كتل العناصر في المركبات عبارة عن أعداد صحيحة صغيرة. وتمثل القوانين الأساسية لدالتون ما يلي:
- قانون النسب الثابتة: ينص على أن نسبة كتل العناصر في المركب تظل ثابتة.
- قانون الحفاظ على الكتلة: الكتلة الكلية للمواد المتفاعلة تُعادل الكتلة الكلية للمواد الناتجة.
3- نموذج طومسون
تم اكتشاف الإلكترون بواسطة الفيزيائي طومسون في عام 1897، حيث عُد أحد المكونات الهامة للذرة وشحنته سالبة. ومن خلال هذا الاكتشاف، تم تصحيح الفهم السابق بأن الذرة لا يمكن تجزئتها.
قدم طومسون نموذجاً يُعرف بنموذج “بودينج”، والذي يقترح أن الذرة تتكون من مادة موجبة وجسيمات سالبة، وتحدد أماكن هذه الجسيمات بواسطة القوى الكهرومغناطيسية. وفقاً لنموذج طومسون، تكون الشحنة الكلية للذرة متعادلة.
4- تطوير رذرفورد لنموذج الذرة
رذرفورد، الذي كان تلميذاً لطومسون، أجرى تجارب استناداً إلى فرضية أستاذه. من خلال إطلاق جسيمات ألفا نحو الذرة، لوحظ أن هذه الجسيمات انحرفت عن مسارها بشكل غير متوقع.
أظهرت التجارب أن معظم الكتلة موجودة في نواة الذرة، مما قاد رذرفورد إلى استنتاج أن البروتونات تُوجد في النواة، وأن الإلكترونات تدور حولها.
5- نموذج بور للذرة
رغم صحة اكتشاف رذرفورد، لم يفسر نموذجه سبب عدم اصطدام الإلكترونات بالنواة أو الإشعاع الناتج عن طيف الهيدروجين.
في عام 1915، اقترح الفيزيائي نيلز بور نموذجًا جديدًا، والذي ينص على أن الإلكترونات لا تشع طاقة أثناء دورانها حول النواة، وتوجد في مستويات طاقة مختلفة تُعرف بالمستويات المستقرة.
تطور نموذج الذرة عبر التاريخ
للاطلاع على تفاصيل تطور نموذج الذرة عبر التاريخ، يرجى الضغط على “”.
في ختام مقالتنا، تطرقنا إلى مفهوم الذرة كأصغر وحدة في المادة، بالإضافة إلى استعراض مكونات الذرة ومراحل تطورها عبر آراء العلماء المختلفة في المجال العلمي.