۱۸۷۷ - بولتزمن سطوح انرژی یک سیستم فیزیکی را بر اساس مکانیک آماری و استدلال های ریاضی گسسته معرفی میکند. همچنین اولین مدل اتمی یک مولکول (مانند یک مولکول گاز یونی) را بر حسب عبارات همپوشانی آلفا و بتا را ارائه میکند که بعداً (در سال ۱۹۲۸) اوربیتال های مولکولی اتم های سازنده نامیده شدند.
۱۸۸۷ - هاینریش هرتزاثر فوتوالکتریک را کشف کرد که توسط انیشتین در سال ۱۹۰۵ نشان داده شد. این اثر خواصیت کوانتومی نور را در آشکار میکند.
۱۸۸۸ - هرتز به طور تجربی نشان می دهد که امواج الکترومغناطیسی همانطور که ماکسول پیش بینی کرده بود وجود دارد.[1]
۱۸۹۵ - ویلهلم رونتگن اشعه ایکس را در آزمایشهای با پرتوهای الکترونی در پلاسما کشف کرد.[1]
۱۸۹۶ - هانری بکرل به طور تصادفی واپاشی هستهای را در حین بررسی کار ویلهلم کنراد رونتگن کشف کرد. او دریافت که نمکهای اورانیوم تشعشعاتی از خود ساطع میکنند که از نظر قدرت نفوذ شبیه پرتوهای ایکس رونتگن است. در یک آزمایش، بکرل نمونه ای از یک ماده فسفری، پتاسیم اورانیل سولفات، را در صفحات عکاسی که با کاغذ سیاه بسیار ضخیم احاطه شده اند، برای آزمایشی با نور درخشان خورشید می پیچد. سپس، در کمال تعجب، صفحات عکاسی قبل از شروع آزمایش در معرض دید قرار گرفته اند و تصویری از نمونه او را نشان می دهند.[2]
۱۸۹۶-۱۸۹۷ - پیتر زیمان برای اولین بار اثر زیمان را با اعمال میدان مغناطیسی به منابع نور مشاهده کرد.[3]
۱۸۹۶-۱۸۹۷ ماری کوری با استفاده از یک دستگاه الکترومتر بسیار حساس که ۱۵ سال قبل توسط همسر و برادرش ژاک کوری برای اندازهگیری بار الکتریکی اختراع شده بود، نمونههای نمک اورانیوم را بررسی میکند. او کشف می کند که پرتوهای ساطع شده از نمونه های نمک اورانیوم، هوای اطراف را رسانای الکتریکی می کند و شدت پرتوهای ساطع شده را اندازه می گیرد. در آوریل ۱۸۹۸، از طریق جستجوی سیستماتیک مواد، او متوجه شد که ترکیبات توریم، مانند ترکیبات اورانیوم، "پرتوهای بکرل" را ساطع می کنند. بنابراین قبل از فردریک سودی و ارنست رادرفورد متوجه تجزیه هسته ای توریم به رادیوم شده است.[4]
۱۸۹۷ - آزمایش تامسون با پرتوهای کاتدی باعث شد تا او یک واحد اساسی را بیش از ۱۰۰۰ برابر کوچکتر از یک اتم، بر اساس نسبت جرم به بار بالا، پیشنهاد کند. او این ذره را "جسم" نامید، اما دانشمندان بعدی اصطلاح الکترون را ترجیح دادند.
۱۸۹۷ - فیزیکدان، جوزف لارمور، اولین مدل منظومه شمسی از اتم را در سال ۱۸۹۷ ایجاد کرد. او همچنین پروتون را فرض کرد و آن را "الکترون مثبت" نامید. او گفت که نابودی این نوع اتم که ماده را تشکیل می دهد "یک اتفاق با احتمال بی نهایت کم است."[7]
۱۸۹۹ تا ۱۹۰۳ - ارنست رادرفورد در مورد رادیواکتیویته تحقیق می کند. او اصطلاح پرتوهایآلفا و بتا را در سال ۱۸۹۹ برای توصیف دو نوع متمایز تشعشع ساطع شده از نمک های توریم و اورانیوم ابداع کرد. فردریک سودی در سال ۱۹۰۰ در دانشگاه مک گیل به رادرفورد ملحق شد و وقتی در سال ۱۹۰۲ متوجه شدند که توریم رادیواکتیو در حال تبدیل شدن خود به رادیوم از طریق فرآیند تجزیه هستهای و گاز (بعدها به 4 2He رسید) دگرگونی هستهای را کشف کردند. آنها تفسیر خود را از رادیواکتیویته در سال ۱۹۰۳ گزارش کردند[8] رادرفورد با مدل اتم هسته ای خود در سال [9] به عنوان "پدر فیزیک هسته ای " شناخته می شود.
۱۹۰۰-برای توضیح تابش جسم سیاه (۱۸۶۲), مکس پلانک نشان می دهد که انرژی الکترومغناطیسی فقط می تواند به شکل بستههای انرژی (کوانتا) منتشر شود ، یعنی انرژی فقط می تواند چند برابر یک واحد ابتدایی باشد E = hv، که در آن h است ثابت پلانک و ν فرکانس تابش است.
۱۹۰۲-برای توضیح قاعده هشتتایی (۱۸۹۳), گیلبرت لو ییس نظریه "اتم مکعبی" را توسعه می دهد که در آن الکترون ها به شکل نقاط در گوشه یک مکعب قرار دارند. پیش بینی می کند که تک، دو یا سه گانه "پیوند کووالانسی" نتیجه زمانی است که دو اتم توسط جفت های متعدد الکترون (یک جفت برای هر پیوند) که بین دو اتم قرار دارند ، به هم متصل می شوند.
۱۹۰۵ – آلبرت انیشتین توضیح می دهد اثر فتوالکتریک (در سال ۱۸۸۷ توسط هاینریش هرتز), یعنی اینکه نور درخشان بر روی مواد خاص می تواند برای بیرون راندن الکترون ها از مواد کار کند. او بر اساس فرضیه کوانتومی پلانک (۱۹۰۰) فرض می کند که نور خود از ذرات کوانتومی (فوتون) تشکیل شده است.
۱۹۰۷ تا ۱۹۱۷-ارنست رادرفورد: برای آزمایش سیاره ای مدل سال ۱۹۰۴ که بعدا به عنوان مدل رادرفورد شناخته شد، از شعاع ذرات آلفا بر روی یک ورق طلا و متوجه شد که برخی از ذرات بازتاب میشوند، بنابراین نشان می دهد که یک اتم دارای یک بار کوچک مثبت (هسته اتم) در مرکز است با این حال، او در سال ۱۹۰۸ جایزه نوبل شیمی را "برای تحقیقات خود در مورد تجزیه عناصر و شیمی مواد رادیواکتیو"دریافت کرد,[10] که به دنبال کار ماری کیوری بود، نه برای مدل سیاره ای اتم؛ او همچنین به طور گسترده ای با اولین "شکاف اتم" در سال ۱۹۱۷ شناخته می شود.
۱۹۰۹ – جی آی تیلور نشان می دهد که الگوهای تداخل نور حتی زمانی که انرژی نور معرفی شده فقط از یک فوتون تشکیل شده است ، تولید شده است. این کشف دوگانگی موج و ذرات ماده و انرژی برای توسعه بعدی نظریه میدانهای کوانتومی.
۱۹۱۱ - لیز مایتنر و اتو هان آزمایشی را انجام دادند که نشان داد انرژی الکترونهایی که از واپاشی بتا گسیل میشوند دارای طیف پیوسته و نه گسسته هستند. این در تضاد آشکار با قانون بقای انرژی است، زیرا به نظر می رسید که انرژی در فرآیند فروپاشی بتا از بین رفته است. مشکل دوم این است که اسپین اتم نیتروژن-۱۴برابر با ۱ بود، که در تضاد با پیشبینی رادرفورد یعنی نیم است. این ناهنجاریها بعداً با اکتشافات نوترینو و نوترون توضیح داده میشوند.
۱۹۱۱ -استفان پروکوپیو آزمایشهایی را انجام داد که در آنها مقدار صحیح گشتاور دوقطبی مغناطیسی الکترون را تعیین می کند، μB = ۹.۲۷×۱۰−۲۱ erg·Oe−۱ (در سال ۱۹۱۳ او همچنین قادر به محاسبه مقدار نظری مگنتون بور بر اساس نظریه کوانتومی پلانک).
۱۹۱۱ - جان ویلیام نیکلسون برای اولین بار مدل اتمی ایجاد کرد که تکانه زاویه ای را متناسب با ثابت پلانک کوانتیزه می کند.[11][12]نیلز بور در مقاله ۱۹۱۳ خود از مدل اتم بور نقل قول کرد.[13]
۱۹۱۲ - آنری پوانکاره یک استدلال ریاضی تأثیرگذار در حمایت از ماهیت اساسی بستههای انرژی منتشر می کند.[14][15]
۱۹۱۳ - رابرت میلیکان نتایج آزمایش "قطره روغن" خود را منتشر کرد که در آن بار الکتریکی الکترون را دقیقاً تعیین می کند. تعیین واحد اصلی بار الکتریکی محاسبه ثابت آووگادرو (که تعداد اتم ها یا مولکول ها در یک مول از هر ماده است) و از این طریق وزن اتمی اتم های هر عنصر را ممکن می سازد.
۱۹۱۳ - فرمول ریدبرگ (۱۸۸۸)، که به درستی طیفهای گسیل نور هیدروژن اتمی را مدلسازی کرد، بور این فرضیه را مطرح کرد که الکترونهای دارای بار منفی در فواصل «کوانتومی» مشخصی به دور یک هسته با بار مثبت میچرخند و هر یک از این «مدارهای کروی» انرژی خاصی با آن مرتبط است به طوری که حرکت الکترون بین مدارها به انتشار یا جذب انرژی "کوانتومی" نیاز دارد.
۱۹۱۵ - اینشتین برای اولین بار آنچه را که امروزه معادلات میدان انیشتین نامیده می شود به آکادمی علوم پروس ارائه کرد. این معادلات مشخص می کند که چگونه هندسه فضا و زمان تحت تأثیر هر ماده موجود است و هسته نظریه نسبیت عام اینشتین را تشکیل می دهد. اگرچه این نظریه مستقیماً برای مکانیک کوانتومی قابل استفاده نیست، نظریه پردازان گرانش کوانتومی به دنبال آشتی دادن آنها هستند.
۱۹۱۶ - برای توضیح اثر زیمن (۱۸۹۶)، یعنی اینکه خطوط طیفی جذب یا گسیل اتمی با قرار گرفتن منبع نور در معرض میدان مغناطیسی تغییر میکنند، آرنولد زومرفلد پیشنهاد میکند که ممکن است علاوه بر مدارهای کروی، "مدارهای بیضوی" در اتمها وجود داشته باشد.
۱۹۱۸ - ارنست رادرفورد متوجه شد که وقتی ذرات آلفا به گاز نیتروژن شلیک میشوند، آشکارسازهای سوسوزن او نشانههای هستههای هیدروژن را نشان میدهند. رادرفورد تعیین می کند که تنها جایی که هیدروژن می توانست از آن آمده باشد نیتروژن است و بنابراین نیتروژن باید حاوی هسته های هیدروژن باشد. بنابراین او پیشنهاد میکند که هسته هیدروژن، که دارای عدد اتمی۱ است، یک ذره بنیادی است، که او به این نتیجه میرسد که اینها باید پروتونهایی باشد که توسط گلدشتاین فرض شده است.
۱۹۱۹ - ایروینگ لانگمویر با تکیه بر کار لوئیس (۱۹۱۶)، اصطلاح "کووالانس" را به کار برد و فرض کرد که پیوندهای داتیو زمانی رخ می دهد که دو الکترون از یک جفت اتم از هر دو اتم آمده و به طور مساوی بین آنها به اشتراک گذاشته می شود، بنابراین اصول اساسی را توضیح می دهد.
Larmor, Joseph (1897), "On a Dynamical Theory of the Electric and Luminiferous Medium, Part 3, Relations with material media", Philosophical Transactions of the Royal Society, 190: 205–300, Bibcode:1897RSPTA.190..205L, doi:10.1098/rsta.1897.0020
Larmor, Joseph (1897), "On a Dynamical Theory of the Electric and Luminiferous Medium, Part 3, Relations with material media", Philosophical Transactions of the Royal Society, 190: 205–300, Bibcode:1897RSPTA.190..205L, doi:10.1098/rsta.1897.0020 Quotes from one of Larmor’s voluminous work include: “while atoms of matter are in whole or in part aggregations of electrons in stable orbital motion. In particular, this scheme provides a consistent foundation for the electrodynamic laws, and agrees with the actual relations between radiation and moving matter.”
The Atomic Theory of John William Nicholson, Russell McCormmach, Archive for History of Exact Sciences, Vol. 3, No. 2 (25.8.1966), pp. 160-184 (25 pages), Springer.
Irons, F. E. (August 2001). "Poincaré's 1911–12 proof of quantum discontinuity interpreted as applying to atoms". American Journal of Physics. 69 (8): 879–884. Bibcode:2001AmJPh..69..879I. doi:10.1119/1.1356056.
Procopiu, Ştefan (1913). "Determining the Molecular Magnetic Moment by M. Planck's Quantum Theory". Bulletin Scientifique de l'Académie Roumaine de Sciences. 1: 151.