돌턴과 톰슨, 러더퍼드의 원자 모형

돌턴의 원자모형은 단단하고 더 이상 쪼갤 수 없는 공과 같은 모양이다.
톰슨의 원자모형은 원자핵의 개념이 없는 건포도가 든 푸딩 모양이다.
그런데, 돌턴의 원자모형은 입자설을 기반으로 세워졌다고 한다.
또, 돌턴은 일정한 비로 물질이 화학반응을 한다고 했는데, 연속설이 아닌 입자설을 따랐을 때 이게 성립하는 이유가 뭘까? (같은 원소의 원자는 서로 동일하다(질량과 성질이 같음).

러더퍼드의 원자 모형: 태양주위를 돌고 있는 혹성과 같은 전자혹성모형.
톰슨 모형은 전자들 사이의 반발력을 평형 상태로 설명하지 못하고, 전자가 양전하 배경에 고정되어 있다는 설정이 원자의 운동 상태와 에너지 상태를 설명하기에 부족하여 생겨났다.
알파입자 산란실험등등..의 실험을 통해 “톰슨의 푸딩 모형이 틀렸다!“, “원자의 중심에는 원자핵이 존재한다!“라는 사실을 밝혀냄.
다만 모순점으로 전자가 원자핵 주위를 공전한다면 연속 스펙트럼이 나타나야하지만, 선 스펙트럼이 나타난다고 한다.
“그런데 사실 러더퍼드는 알파 입자 산란 실험을 한 이유가 톰슨의 원자모형이 맞다는 사실을 확인하기 위해 실험을 했다고 한다. 하지만 예상한 결과(알파 입자는 매우 얇게 편 금박에 맞을 때 그대로 지나갈 것이다)와 다르게 아주 드물게 알파 입자가 매우 얇은 금박에 부딪힐 때 팅겨져 나왔다. 이 때, 왜 러더퍼드는 알파 입자가 금박에 부딪힐 때 그대로 지나갈 것이라고 생각했을까?“라는 질문을 했고, 답으로 “만약 톰슨의 건포도 푸딩 모형이 맞았다면 알파입자는 전자보다 무겁기 때문에 방향을 살짝 바꿀뿐 대부분 금박을 통과할것이다. 하지만 러더퍼드와 공동연구자들은 실험결과 알파 입자중 일부가 어떤물체에 튕겨 나온다는것을 발견하였다. 그 결과를 바탕으로 러더퍼드는 원자 가운데에 원자의 질량 대부분을 차지하는 원자핵이있고 양성자와 중성자로 이루어져있다는 것을 증명하였다. 러더퍼드와 공동 연구자 가이거와 마즈든은 대부분의 α입자는 2-3˚의 각도로 산란되지만 약 8,000개 중의 1개 정도는 90-180˚가까이까지 산란된다는 것을 발견하였다. 이와 같은 실험 결과는 원자 속에서 원자핵이라는 원자의 질량 대부분을 차지하는 양전하 부분이 반지름 10－15pm 정도의 작은 부피에 집중되어 있고, 그 둘레를 태양과 혹성의 관계처럼 전자가 돌고 있다고 하는 모형으로밖에 설명할 수 없다. 이것을 러더퍼드의 원자 모형이라고 한다. 1911년경 러더퍼드에 의해 원자의 구조가 처음으로 밝혀짐으로써 톰슨 모형은 정확하지 않다는 것이 증명되었다“라는 결과를 얻었

4

✏️ '좋아요'누르고 연필 1개 모으기 🔥