아원자 입자

돌턴의 원자론은 자연스럽게 원자 자체가 나누어질 수 있는가에 대한 의문을 낳았습니다. 일련의 후속 실험에서 원자는 실제로 아원자 입자라고 불리는 세 개의 기본 입자 즉 전자, 양성자, 중성자로 이루어져 있다는 것을 증명했습니다. 전자는 톰슨에 의해 발견되었습니다.

그는 음극선관의 양극을 향해 직선으로 이동하는 전하를 띤 입자의 빔을 관찰하였고 전기장과 자기장을 사용하여 이러한 빔을 휘게 만들었습니다. 톰슨은 이러한 입자들이 음전하를 띠며 원자에서 질량이 낮은 성분이라고 결론지었습니다. 후에 이런 입자들을 전자라고 부르게 되었습니다.

로버트 밀리컨은 전자가 1.6 곱하기 10의 마이너스 19승 쿨롬의 전하를 가지고 있다는 것을 발견하였습니다. 여기서 쿨롬은 SI 전하 단위입니다. 전자의 발견으로 원자는 더 이상 깰 수 없는 것으로 여겨지지 않았으며 원자 구조를 설명하는 모델이 제안되었습니다.

가장 성공적인 것은 어니스트 러더퍼드가 제안한, 그의 유명한 금박 실험을 바탕으로 한 핵 모형이었습니다. 이 실험에서 그는 얇은 금박 판에 양전하를 띤 알파 입자를 쏘았습니다. 대부분의 알파 입자들이 굴절되지 않고 금박을 통과했으며 이를 통해 그는 원자 내부에서 대부분의 공간이 비어 있다는 결론을 내렸습니다.

그러나 일부 입자들은 큰 각도로 흩어졌고 얼마 안 되는 입자들은 튕겨져 나왔는데 이를 통해 모든 양전하와 원자 질량의 대부분이 핵이라고 불리는 작은 중심부에 집중되어있다는 것을 확인했습니다. 러더퍼드는 또한 원자는 핵 주위의 빈 공간에 전자들을 가지고 있어 핵의 양전하와 균형을 이루고 원자의 전기적 중성을 유지한다는 가설을 세웠습니다.