navnet nøytron, men den ble ikke påvist før i 1932. Etter 1945 fant fysikere ut at protoner og nøytroner kan bestå av mindre enheter, og i 1964 fikk de navnet kvarker. Atomene er altså ikke udelelige som de gamle grekerne hadde tenkt seg. Atomene består selv av mindre deler.
Bohrs atommodell
Ernest Rutherford (1871–1937).
Niels Bohr (1885–1962).
Nyzealenderen Ernest Rutherford var den første som foreslo hovedtrekkene i dagens atommodell ut fra forsøk. I 1911 skjøt han positivt ladde partikler, heliumkjerner, mot en gullfolie og fant da at noen av partiklene ble kastet tilbake. Ut fra det sluttet han at kjernene i gullatomene måtte være positive og dessuten små og inneholde nesten hele atommassen. Han tenkte seg at atomkjernen var omgitt av elektroner som beveget seg omkring kjernen omtrent som planetene kretser rundt solen. Etter datidens oppfatning kunne ikke et atom med sine negative elektroner som kretser rundt en positiv atomkjerne, være stabilt. I stedet måtte elektronene bli trukket inn mot kjernen og sende ut lys på vei inn. Dansken Niels Bohr fant i 1913 en radikal løsning på dette problemet da han arbeidet i Rutherfords forskningsgruppe i Manchester. Han gjorde beregninger på et atom med en kompakt kjerne og bare ett elektron. Han antok at elektronet gikk i sirkelbane rundt kjernen, og at bare visse sirkelbaner var tillatt. Hver sirkelbane svarer til en bestemt energi hos atomet, slik at energien er kvantisert (tallfestet). Hver tillatte energi kalte han et energinivå. Slik tenkte Bohr: Jo nærmere kjernen elektronet er, desto fastere er det bundet. Når elektronet er i den innerste banen, er atomet i grunntilstanden. For å flytte et elektron til en bane lenger fra kjernen, må det tilføres energi. Slik energi kan elektronet få ved at atomet kolliderer med et annet atom med stor fart, eller ved at atomet blir bestrålt med ultrafiolett lys. Når atomet på denne måten blir tilført energi, sier vi at atomet blir eksitert. Når elektronet faller tilbake til en sirkelbane nærmere kjernen og dermed går fra et høyere energinivå til et lavere, blir det frigjort energi som sendes ut som lys med en bestemt bølgelengde.
p+
Sirkelbanene viser tillatte energinivåer for hydrogen atomet. Det innerste nivået (der elektronet er tegnet) er grunntilstanden. Tilføres energi, kan elektronet bli eksitert og hoppe ut til et høyere nivå.
Allerede i 1860-årene hadde forskerne sett at når grunnstoffer blir varmet opp i en flamme, sender de ut lys med forskjellige bølgelengder. Hver bølgelengde svarer til en linje i det spekteret som kommer frem, og spektrene for de forskjel-
26 1 • Verden som kjemikere ser den