ภาพปกจาก https://pixabay.com ในการเรียนวิชาเคมีของเด็กสายวิทย์ทุกคน แน่นอนว่าจำเป็นต้องรู้พื้นฐานในการทำความเข้าใจกับสิ่งที่เรียกว่าอะตอมเสียก่อน เพราะอะตอมนั้นเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของสสาร และมีที่มาของการศึกษาอะตอมที่ซับซ้อนโดยนักวิทยาศาสตร์ชื่อดังหลาย ๆ คนให้ความสนกันอย่างมาก จนทำให้ในบางครั้งเราที่เป็นนักเรียนก็แยกกันไม่ออกว่าใครเป็นผู้ศึกษาแบบจำลองอะตอมเรื่องใดบ้าง ดังนั้นจึงเป็นที่มาในการช่วยสรุปความรู้เกี่ยวกับแบบจำลองอะตอมของนักวิทยาศาสตร์แต่ละคนมาให้อ่านเพื่อทำความเข้าใจได้ง่ายขึ้น ดิโมคริตุส (Democritus) ดิโมคริตุสเป็นผู้ริเริ่มแนวคิดในการพัฒนาแบบจำลองอะตอม ซึ่งเขาเชื่อว่า สสารทุกชนิดนั้นสามารถแบ่งแยกได้อีกโดยเราจะไม่สามารถมองเห็นมันได้ และหน่วยที่เล็กที่สุดของสสารก็คือ อะตอม แต่เนื่องจากในยุคนั้นเป็นยุคชาวกรีกจึงยังไม่มีเทคโนโลยีในการทดลองและผู้สนับสนุนแนวคิดดังกล่าว แบบจำลองอะตอมของดอลตันภาพจาก https://pixabay.com แบบจำลองอะตอมนี้มีลักษณะคล้ายลูกเปตอง มาจากนักวิทยาศาสตร์นามว่า จอห์น ดอลตัน (John Dalton) เป็นผู้เสนอแนวคิด 3 ข้อ ได้แก่อะตอมมีลักษณะทรงกลมตันไม่สามารถแบ่งแยกได้อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันต้องมีมวลเท่ากันและมีสมบัติเท่ากันอะตอมของธาตุต่างชนิดกันมารวมกันเป็นสารประกอบซึ่งแนวคิดทั้งสามข้อนี้มีข้อ 3 เท่านั้นที่เป็นจริงจึงทำให้ดอลตันมีชื่อในหนึ่งผู้ศึกษาแบบจำลองอะตอมนั่นเอง แบบจำลองอะตอมของทอมสันภาพจาก https://pixabay.com แบบจำลองอะตอมนี้มีลัษณะคล้ายพลัมพุดดิ้ง มาจากนักวิทยาศาสตร์นามว่า เซอร์ โจเซฟ จอห์น ทอมสัน (J.J. Thomson) เป็นผู้พิสูจน์ว่าอะตอมนั้นสามารถแบ่งแยกได้เป็นขั้วบวกและขั้วลบ โดยศึกษาจากการทดลองด้วยหลอดรังสีแคโทด และเป็นผู้คิดสูตรการคำนวณหาค่าประจุต่อมวลของอิเล็กตรอนที่เป็นค่าคงที่ด้วย ซึ่งการทดลองนี้มีนักวิทยาศาสตร์อีกคนที่นำไปใช้ศึกษาต่อคือ ออยเกน โกลด์ชไตน์ (Eugen Goldstein) และจึงพบว่าอนุภาคบวกหรือโปรตอนนั้นมีค่าประจุต่อมวลไม่คงที่ถ้าชนิดแก๊สแตกต่างกัน แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ดภาพจาก https://www.pexels.com แบบจำลองอะตอมนี้มีลักษณะคล้ายไข่ มาจากนักวิทยาศาสตร์นามว่า เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด (E.R. Rutherford) เขาได้เป็นผู้พิสูจน์ว่าในอะตอมนอกจากจะมีโปรตอนและอิเล็กตรอนแล้ว ยังมีนิวเคลียสซึ่งเป็นที่อยู่ของโปรตอนอีกด้วย การทดลองของเขาคือการยิงอนุภาคแอลฟาไปยังแผ่นทองคำบาง ๆ และมีฉากเรืองแสงโค้งเป็นวงรับ หลังจากนั้นจึงได้ผลการทดลองดังกล่าวมานั่นเอง แบบจำลองอะตอมของนีลส์ โบร์ภาพจาก https://pixabay.com แบบจำลองอะตอมนี้มาจากนักวิทยาศาสตร์นามว่า นีลส์ โบร์ (Niels Bohr) เป็นนักฟิสิกส์ที่ได้ศึกษาการเกิดสเปกตรัมและสรุปมาได้ดังนี้อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ในชั้นของอะตอมตามระดับพลังงานถ้าอิเล็กตรอนที่โคจรใกล้นิวเคลียสมากจะเป็นพลังงานต่ำสุดซึ่งตรงข้ามกับอิเล็กตรอนที่อยู่ห่างนิวเคลียสที่มีค่าพลังงานสูง แบบจำลองแบบกลุ่มหมอกภาพจาก https://www.pexels.com แบบจำลองอะตอมนี้มีลักษณะคล้ายกลุ่มหมอกที่มีความเบาบางของแต่ละพื้นที่ต่างกัน ซึ่งทฤษฎีของโบร์นั้นไม่สามารถอธิบายได้ เพราะแบบจำลองอะตอมของโบร์ใช้ได้ดีกับธาตุไฮโดรเจนเท่านั้น ทฤษฎีกลุ่มหมอกมีดังนี้อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงไม่จำเป็นต้องโคจรเป็นวงกลมเสมออิเล็กตรอนมีรูปร่างแตกต่างกันในที่ระดับพลังงานที่แตกต่างกันบริเวณที่มีกลุ่มหมอกหนาทึบแสดงว่ามีจำนวนอิเล็กตรอนบริเวณนั้นมาก บริเวณที่มีกลุ่มหมอกเบาบางแสดงว่ามีจำนวนอิเล็กตรอนบริเวณนั้นน้อย เป็นอย่างไรกันบ้างหลังจากได้รู้สาระของการเกิดแบบจำลองอะตอมหลายรูปแบบจากนักวิทยาศาสตร์หลายท่าน ด้วยการศึกษาเกี่ยวกับอะตอมจนเป็นรูปเป็นร่างมาให้เด็กสายวิทย์อย่างพวกเราศึกษากัน เนื้อหาอาจซับซ้อนแต่ถ้าเราเพียงทำความเข้าใจกับมันเราก็จะผ่านเรื่องยากแบบนี้ไปได้