Au cours de l’histoire, différents modèles de l’atome ont été proposés et modifiés par de multiples scientifiques, en concordance avec les théories successives sur la représentation de l’atome.
Le tout premier modèle est né en Grèce antique avec Leucippe et Démocrite. A la suite de la publication d’un traité tiré de « La grande Cosmologie ». En effet la cosmologie est l’étude de l’origine, la nature, la structure et l’évolution de l’univers. Dans ce traité, il énonce que l’univers est fait de vide et de corps et évoque pour la première fois la théorie de l’atomisme. C’est Démocrite un de ses élèves qui a répandu cette théorie, c’est d’ailleurs à lui qu’on attribue la découverte de l’atomisme (à tort).
Le second modèle défini de l’atome est apparu en 1803, il s’agit du modèle de Dalton.
Dalton reprend la théorie de Démocrite, mais compare ces particules indivisibles à des petites billes, des petites sphères.
Suite aux travaux de Lavoisier, il affirme que la matière est constitué d’atomes indivisibles de masses différentes qui se combineraient en respectant des proportions de masse simples. Affirmations exposées dans son livre « Un nouveau système de philosophie chimique » (1808).
Ce modèle fut élaboré à partir de l’expérience du tube de William Crookes. En 1895, le britannique William Crookes perfectionne le dispositif expérimental montrant le phénomène des « rayons cathodiques ». Dans un tube de verre, Crookes place deux électrodes : une cathode de signe négatif et une anode de signe positif. Il fait ensuite le vide à l’aide d’une pompe à vide et remarque alors que la cathode émet des rayons lumineux : les rayons cathodiques. En plaçant un aimant contre les parois du tube, il remarque que les rayons sont déviés : cela signifie que des particules négatives sont repoussées par l’aimant. Cette expérience donne naissance au modèle du plum pudding: les électrons les points bleus sont des particules négatives réparties dans une sphère de matière de charge positive l’atome comme des raisins dans un pudding.
Le dernier modèle est celui de Rutherford publié en 1911 par le physicien et chimiste néo-zélandais Ernest Rutherford.
Il réalise l’expérience suivante : il bombarde une feuille d’or de particules α et remarque la plupart des particules passent au travers de cette feuille, mais certaines sont déviées voire repoussées en arrière. Rutherford annonce alors que l’atome n’est pas plein mais qu’il est fait en grande partie de vide. Il en déduit aussi que les particules sont parfois déviées car elles rencontrent quelque chose de très petit, très dense et de charge positive : le noyau.
Le modèle actuel de l’atome est celui de Niels Bohr. Ce modèle fut publié par Niels Bohr en 1932. A cette époque, Bohr découvre la présence de particules neutres, de masse presque identique aux protons, dans le noyau.
La communauté scientifique savait aussi qu’un électron était capable d’émettre ou absorber un photon correspondant à de l’énergie. Mais quand l’électron a émis un photon, l’électron devrait perdre son énergie et « tomber » sur le noyau et arrêter son orbite autour du noyau selon les scientifiques de l’époque. Ainsi Bohr expose son modèle de l’atome :
- Les électrons sont répartis sur des couches électroniques bien définies
- Les électrons peuvent absorber un photon quantifiée, l’électron est dit « excité » et passe sur une couche supérieure
- Les électrons « excités » peuvent émettre une énergie quantifiée, ils passent alors sur une couche inférieure, jusqu’à revenir à la couche correspondant à l’état fondamental de l’atome.
Notions et découvertes 