11.原子構造の解明と量子論の導入

＜原子構造の解明と量子論の導入＞
20世紀に入ると原子構造を解明しようと種々の研究、提案がされた。その中で1913年「ボーア」によって、原子核の周囲を電子が円運動している「電子軌道原子模型」が発表された。このモデルは長岡半太郎の「土星型原子模型」と似ていたが、このモデルの画期的なことは、新しい量子論を取り入れて、電子の軌道はとびとびの値しかとれないことを数式で証明したことであった。
そして、その後の「パウリの排他律」、「フントの法則」、ハイゼンベルクの「交換相互作用」の理論が加えられ、現在の磁性理論に到っている。

1903年、ジョゼフ・ジョン・トムソンは、球状に分布している正電荷の中に電子が存在している「原子模型」を提案、同年日本の長岡半太郎も今日のモデルに近い「土星型原子模型」を発表しました。

1911年、イギリスの物理学者アーネスト・ラザフォードは、金属箔にα粒子を照射すると大きな角度でα粒子が散乱することを発見し、原子の中心には電荷が存在してその周囲に電子が存在するという「有核原子模型」を提案しました。しかし、このモデルでは原子が安定に存在することは説明できなかったのです。

まもなくして1913年デンマーク・コペンハーゲン大学のニールス・ボーアによって、原子核の周囲を電子が円運動している画期的な「電子軌道原子模型」が発表されました。このモデルは長岡半太郎の土星型原子模型と似ていましたが、このモデルの画期的なことは、新しい量子論を取 り入れて、電子の軌道はとびとびの値しかとれないことを数式で証明したことでした。

そして、その後の「パウリの排他律」、「フントの法則」、「ハイゼンベルクの交換相互作用」の理論が加えられ、現在の磁性理論に到っています。