Introducere in fizica atomica

Atomul este o unitate a materiei sau cea mai mica unitate a unui element, care consta într-un nucleu central, dens si încărcat pozitiv, care este înconjurat de un sistem de electroni (numărul de electroni este egal cu numărul de protoni). Întreaga structură are un diametru de aproximativ de 1 Ångström (100 pico metri sau 1/10000000000 metri) si ramane indivizibila in reactii chimice, exceptand indepartarea limitata, transferul sau schimbul anumitor electroni.

O scurta istorie a atomului:

Ideea de electricitate a aparut inaintea celei de atom, astfel in aproximativ 600 î.Hr. Thales din Milet a descoperit ca o bucata de chihlimbar, după ce este frecate de blana, atrage fire de păr și pene și alte obiecte ușoare. El a sugerat că această forță misterioasă a venit de la chihlimbar. Thales, cu toate acestea, nu a pus in relatie această forță cu atomul.

In jurul anului 460 î.Hr., filosoful grec, Democrit, dezvolta ideea de atomi.El si-a pus această întrebare: Dacă se sparge o bucată de materie în jumătati, și apoi se sparge în jumătati din nou, de cate ori ar trebui sa se sparga in jumatati pana se va ajunge la un stadiu in care nu se mai poate sparge? Democrit a crezut că se va termina la un moment dat, cea mai mica bucatica de materie. El a numit aceste particule de materie de bază, atomi.

Pentru 2000 de ani nimeni nu a mai continuat sa exploreze incercarile pe care grecii le incepusera in studiul naturii materiei. Abia la inceputul secolului al XIX-lea oamenii pun iarasi la indoiala structura materiei. 

Prin 1800 un chimist englez, John Dalton, a efectuat experimente cu diferite substante chimice care au arătat că materia, într-adevăr, pare să fie alcătuită din particule elementare cu forme neregulate (atomii). Deși el nu a putut sa deduca nimic despre structura lor, el a știut că dovezile au dus la ceva fundamental.

În 1897, fizicianul englez JJ Thomson a descoperit electronul și a propus un model pentru structura atomului. Thomson știa că electronii au avut o sarcină negativă și a crezut că materia trebuie să aibă o sarcină pozitivă. Modelul său semăna cu stafide lipite pe suprafața de o bucată de prajitura.

În 1900 Max Planck, un profesor de fizica teoretica din Berlin a arătat că, atunci când atomii vibreaza suficient de puternic, ca de exemplu atunci când se încălzeste un obiect până când luminează, energie nu se poate masura decat în unități discrete. El a numit aceste pachete de energie, cuante.

Fizicienii de la momentul respectiv credeau că lumina consta doar din unde, dar, potrivit lui Albert Einstein, cuantele se comporta ca particule discrete. Fizicienii numesc particula discreta de lumina a lui Einstein, un " foton "

În 1911 Ernest Rutherford s-a gandit ca ar fi interesant sa se bombardeze atomii cu raze alfa, asta pentru ca el isi imagina că acest experiment ar putea sa investigheze interiorul atomului (ca un fel de sondă). El a folosit radiu ca sursa de particule alfa și le-a "aruncat" catre atomii dintr-o folie de aur. În spatele foliei era așezat un ecran fluorescent, pe care putea sa observe unde faceau impactul particulele alfa.