Historia
I slutet av 1800-talet/början av 1900-talet kom man fram till vissa problem inom den dåvarande fysiken. Det fanns vissa frågor som man helt enkelt inte kunde besvara på:
1) Brownsk Rörelse
Frågeställningen var varför mycket små partiklar rör sig så slumpmässigt som de gör i en vätska eller gas. Redan 1827 utförde man studier om detta fenomen, men svaret kom inte förrän 1905 av Albert Einstein.
Svaret är helt enkelt att när en partikel är så liten att det är en stor sannolikhet att färre molekyler stöter på partikelns ena sida, än motsatt sida, vilket leder till att den får en liten knuff. Detta händer hela tiden så det ser ut som att den bara vandrar runt i helt olika slumpmässiga riktningar.
Under ett experiment där man skickade ljus mot en laddad metallplatta kunde man se att elektroner bara ”försvann”. Man undrade länge på det här eftersom man under den tiden var nöjd vågteorin för ljus. Ca 100 år senare började dock Max Planck med att försöka svara på denna fråga, och skapade grunden för det hela, men det var inte förrän Einstein kom med i bilden som man den teorin som man var nöjd med.
Einstein sa att ljus transporterar sin energi diskret, i ”energipaket”. Dessa energipaket fick sedan namnet fotoner. Om dessa fotoner har nog hög energi och träffar elektronerna, kommer de helt enkelt att slås iväg från metallplattan. Det var efter detta som förklaringsmodellen våg-partikeldualitet infördes.
3) Svartkroppsstrålning
Allt med en temperatur utger en viss strålning beroende på hur hög temperatur objektet har. Mellan vissa temperaturer ligger denna strålning inom det synliga spektrumet, vilket gör att vi kan se strålningen(t.ex. eld). Däremot en svart kropp är en kropp som inte utger någon strålning, utan bara absorberar allt. Dessa var Max Planck intresserad av. Han studerade dem men stötte på ett problem. Hans beräkningar och ekvationer stämde inte överens med verkligheten.
Detta ledde till att han kom fram till teorin att strålningen inte kom i kontinuerliga vågor, utan i serier av kvantiserade paket. Med den nya upptäcken kunde han se att det teoretiska nu stämde överens med verkligheten.
I början av 1900-talet var det många som försökte komma på hur en atom såg ut. Det fanns olika modeller av hur en kunde se ut, bl.a. J.J. Thomsons, vilket var att en atom var en pudding av protoner och elektroner. En annan modell var Nagaokas, vilket var att elektronerna bara låg som en ring runt kärnan.
