Ciascun modello successivo di anatomia e costruzione atomica era basato sul precedente. Filosofi, teorici, fisici e scienziati hanno progressivamente sviluppato il paradigma atomico nel corso di molti secoli. Diversi modelli ipotetici sono stati proposti, modificati e infine respinti o accettati. Molti scienziati e pensatori hanno fatto scoperte e condotto esperimenti per arrivare al modello atomico attualmente accettato. Lo sviluppo della matematica e delle tecnologie specializzate ha contribuito notevolmente alla comprensione contemporanea della natura degli atomi.

Perché gli atomi sono troppo piccoli per essere visti, i primi modelli teorici erano costruzioni intellettuali basato sui metodi logici del ragionamento induttivo e deduttivo. Il filosofo greco classico Democrito fu il primo a proporre l'esistenza di atomi nel 400 a.C. Ha ragionato che la materia non può essere divisa indefinitamente e deve consistere in particelle tonde indivisibili chiamate atomi. Nel 1800, John Dalton arrivò alla stessa visione dell'atomismo usando il metodo sperimentale per studiare gas e composti. La sua teoria fu chiamata sfera solida, o palla da biliardo, modello.

Plum Pudding Model

Nel 1904 il fisico britannico J.J. Thompson posò il budino di prugne, o ciambella all'uvetta, modello di atomismo. Era basato sulla conoscenza delle particelle subatomiche caricate negativamente scoperte chiamate elettroni. Gli esperimenti di Thompson con tubi catodici lo spinsero a teorizzare l'esistenza di minuscole particelle all'interno degli atomi che erano parti fondamentali di tutti gli atomi. Il suo modello prevedeva gli elettroni negativi, o prugne, sospesi all'interno di una struttura caricata positivamente, o il budino.

Due modelli di orbita planetaria

Dal 1910 al 1911, Ernest Rutherford propose il planetario, o nucleare , modello dell'atomo. Credeva che gli atomi fossero composti per lo più da spazi vuoti, con un nucleo denso. I suoi esperimenti riguardavano la fucilazione di particelle alfa su lamina d'oro. Ha concluso che il nucleo positivo contiene la maggior parte della massa dell'atomo. Con il suo modello di orbita, Niels Bohr perfezionò l'idea dell'atomo come un piccolo sistema solare nel 1913. Il modello di Bohr aveva elettroni che orbitavano attorno al nucleo in strati simili a gusci.

Modello a elettroni della nuvola

Louis de Broglie e Erwin Schrodinger hanno sviluppato il modello di una nuvola di elettroni, o meccanica quantistica. Hanno basato il modello sulle scoperte del ramo della meccanica quantistica della fisica. Invece di elettroni in orbite fisse, il modello di nube ha le orbite definite da una distribuzione di probabilità attorno al nucleo. A seconda della loro osservazione e misurazione, gli elettroni potrebbero trovarsi in molti posti diversi, a volte contemporaneamente.