Ploomipudingi mudel oli 20. sajandi alguse aatomimudel, mille pakkus välja J. J. Thomson 1904. aastal. See mudel tekkis pärast elektroni avastamist (Thomson 1897) ja enne aatomituuma avastamist. Thomson oletaski, et aatomis on positiivne laeng, mis tasakaalustab elektronide negatiivseid laenguid, muutes aatomi neutraalseks. Kuna tol ajal ei tuntud laengu koondumist keskseks tuumaks, kirjeldas Thomson aatomit kui ühtlast positiivse laengu "ruumi" sees paiknevaid elektronide osakesi.
Mudeli põhiomadused
- Positiivne laeng on jaotunud ühtlaselt kogu aatomi ruumis (pudingu massiivne osa).
- Negatiivsed elektronid on selles positiivses keskkonnas sarnaselt "ploomidele" või punktidele, mis on püsivalt paigutatud.
- Kogu aatom on elektriliselt neutraalne, kuna positiivse ja negatiivse laengu summa on null.
- Mudel püüdis seletada, kuidas elektronid püsivad aatomi sees ilma, et laengud lihtsalt eralduksid — positiivne taust toimib siduva keskkonnana.
- Mudelit hakati kõnekeeles nimetama "ploomipudingi" mudeliks, sest positiivne aine meenutas pudingut, milles elektronid on nagu ploomid.
Piirangud ja miks mudel osutus ebaõigeks
- Thomsoni mudel ei seletanud korrektselt aatomite hajumist ja tugevaid laengupeegeldusi. Kui positiivne laeng oleks ühtlaselt jaotunud, ei peaks osakesed saama väga tugevalt tagasi põrgatuna nähtavaid suuri kallet.
- Mudel ei andnud seaduspärast seletust aatomite spektrijoonte ega kemikaalsete omaduste täpseks prognoosimiseks.
- 1909. aastal läbiviidud kuldplaadi (Rutherfordi) hajutuskatsed Geigeri ja Marsdeni juhendamisel näitasid, et enamik α-osakestest läbib aatomi peaaegu muutumatuna, kuid mõned põrkuvad väga tugevalt tagasi — see viitas sagedasele, väga kontsentreeritud positiivsele massi- ja laengukoondumisele, mida Thomsoni mudel ei ennustanud.
- Seetõttu asendati Thomsoni kirjeldus 1911. aastal Rutherfordi mudeliga, mis sisaldas väikest, tihedat ja positiivselt laetud aatomituuma ning elektronide ringikujulist või hilisemates mudelites kvantiseeritud liikumist.
Milles oli mudeli tähtsus
- Kuigi mudel osutus lõplikult valeks, oli see oluline samm aatomi struktuuri mõistmisel ja näitas teadlaste valmisolekut konstruktiivsete hüpoteeside tegemiseks uute avastuste valguses.
- Thomsoni töö tõstatas küsimusi aatomisisese laengu jaotuse ning elektronide käitumise kohta, mis andsid tõuke edasistele teaduslikele katsetele ja teoreetilistele mudelitele (Rutherford, Bohr, hiljem kvantmehaanika).
- Mudel aitab illustreerida teadusprotsessi: hüpoteesid seatakse üles olemasoleva teadmise põhjal ja parendatakse uute vaatluste abil.
Kokkuvõttes oli ploomipudingi mudel tähtis etapp aatomiteooria ajaloos: lihtsustatud ja nüüdseks asendatud, kuid siiski vajalik samm, mis andis aluse täpsematele mudelitele ja eksperimentidele.
