Biophysics · 04.09

原子模型：ドルトン・トムソン・ラザフォード

Models of the atom (Dalton, Thomson, Rutherford)

🧠 原子模型Bohr model原子模型（Bohr model）Bohr model（原子模型）は実験事実に応じ、不可分球から電子を含む模型、さらに小さな正電荷の原子核をもつ模型へ進化した。

原子模型が更新された証拠

ドルトンDaltonドルトン（Dalton）Dalton（ドルトン）は化学量論stoichiometry化学量論（stoichiometry）stoichiometry（化学量論）、トムソンThomsonトムソン（Thomson）Thomson（トムソン）は電子発見、ラザフォードRutherfordラザフォード（Rutherford）Rutherford（ラザフォード）はα粒子散乱alpha-particle scattering粒子散乱（alpha-particle scattering）alpha-particle scattering（粒子散乱）の大角度偏向を説明した。

flowchart TD
  A["化学法則"]
  B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Dalton'>ドルトン</span>の原子"]
  C["電子発見"]
  D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Thomson model'>トムソン模型</span>"]
  E["α<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alpha-particle scattering'>粒子散乱</span>"]
  F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Rutherford'>ラザフォード</span>の原子核"]
  A --> B
  B --> C
  C --> D
  D --> E
  E --> F

ドルトンからラザフォードへ

F=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1q_2}{r^2}

ラザフォード模型Rutherford modelラザフォード模型（Rutherford model）Rutherford model（ラザフォード模型）では原子の大部分が空間で、質量と正電荷が核へ集中する。

古典的原子模型の限界

ラザフォードRutherfordラザフォード（Rutherford）Rutherford（ラザフォード）散乱が示した小さな正電荷領域は原子核に対応するが、電子が古典軌道orbital軌道（orbital）orbital（軌道）で安定に存在できない問題をボーア模型Bohr modelボーア模型（Bohr model）Bohr model（ボーア模型）が量子条件で修正した。

トムソン模型Thomson modelトムソン模型（Thomson model）Thomson model（トムソン模型）では大角散乱を説明できない。
ラザフォード模型Rutherford modelラザフォード模型（Rutherford model）Rutherford model（ラザフォード模型）は原子核を確立した。
古典論のままでは電子の安定軌道orbital軌道（orbital）orbital（軌道）と線スペクトルline spectrum線スペクトル（line spectrum）line spectrum（線スペクトル）を説明できない。

医学・測定への応用

核医学や放射線相互作用の概念的土台となる。

まとめ

原子模型Bohr model原子模型（Bohr model）Bohr model（原子模型）は実験事実に応じ、不可分球から電子を含む模型、さらに小さな正電荷の原子核をもつ模型へ進化した。
トムソン模型Thomson modelトムソン模型（Thomson model）Thomson model（トムソン模型）では大角散乱を説明できない。
核医学や放射線相互作用の概念的土台となる。