História dos Modelos AtómicosDe Demócrito à Mecânica Quântica

Toda a matéria é composta por partículas minúsculas, indivisíveis e eternas — os átomos (do grego átomos, «sem divisão»). O vazio entre eles permite o movimento. Conceito filosófico, sem base experimental.

Com base em leis das proporções químicas, Dalton propôs que cada elemento é formado por átomos idênticos, esféricos e indivisíveis. Átomos de elementos diferentes têm massas distintas. Primeira teoria atómica com fundamento empírico.

Após descobrir o electrão (1897), Thomson propôs que o átomo é uma esfera de carga positiva difusa na qual electrões (carga negativa) estão incrustados. Demonstrou que o átomo é divisível.

A experiência com partículas alfa e a folha de ouro revelou que a massa e a carga positiva estão concentradas num núcleo minúsculo. Os electrões orbitam o núcleo — mas o modelo é instável na física clássica.

Electrões em órbitas circulares quantizadas. Cada órbita corresponde a um nível de energia; transições entre níveis emitem e absorvem fotões. Explica o espectro do hidrogénio.

Extensão de Bohr: órbitas elípticas e orientações distintas. Introduz números quânticos adicionais (descrição semi-clássica), explicando detalhes como a estrutura fina.

O electrão tem dualidade onda-partícula. A função de onda ψ descreve probabilidades; trajectórias definidas deixam de fazer sentido (incerteza). Surgem orbitais em vez de órbitas.

O modelo actual usa orbitais (distribuições de probabilidade). O núcleo contém protões e neutrões; as interacções são descritas por teorias quânticas de campos (electrodinâmica quântica, Modelo Padrão). A noção de «órbita» é substituída por estados quânticos.