Bohrov model Atoma

Bohrov model ima atom, sestavljen iz majhnega, pozitivno nabitega jedra, obkroženega z negativno nabitimi elektroni. Tu je podrobnejši pogled na Borov model, ki ga včasih imenujejo tudi model Rutherford-Bohr.

Niels Bohr je leta 1915 predlagal Bohrov model Atoma. Ker je Bohrov model modifikacija prejšnjega Rutherfordovega modela, nekateri ljudje imenujejo Bohrov model model Rutherford-Bohr. Sodobni model atoma temelji na kvantni mehaniki. Bohrov model vsebuje nekaj napak, vendar je pomemben, ker opisuje večino sprejetih značilnosti atomske teorije brez vso matematiko na visoki ravni sodobne različice. Za razliko od prejšnjih modelov, Bohrov model pojasnjuje Rydbergovo formulo za spektralne emisijske vode atomskega vodika.

Bohrov model je planetarni model, v katerem negativno nabiti elektroni krožijo po majhnem, pozitivno nabitem jedru, podobnem planetom, ki krožijo okoli sonca (le da orbite niso ravninske). Gravitacijska sila sončnega sistema je matematično podobna Kulomovi (električni) sili med pozitivno nabitim jedrom in negativno nabitim elektronom.

• Elektroni krožijo v jedru v orbiti, ki ima določeno velikost in energijo.
• Energija orbite je povezana z njeno velikostjo. Najmanjša energija je v najmanjši orbiti.
• Sevanje se absorbira ali oddaja, ko se elektron premika iz ene orbite v drugo.

Najpreprostejši primer Bohrovega modela je atom vodika (Z = 1) ali vodikov podoben ion (Z> 1), v katerem negativno nabiti elektron kroži po majhnem pozitivno nabitem jedru. Elektromagnetna energija se absorbirajo ali oddajajo, če se elektron premika iz ene orbite v drugo. Samo določene orbite elektronov so dovoljeni. Polmer možnih orbitov se poveča kot n², kjer je n the glavno kvantno število. Prehod 3 → 2 ustvari prvo vrstico Balmer serija. Pri vodiku (Z = 1) nastane foton z valovno dolžino 656 nm (rdeča svetloba).

Težji atomi vsebujejo več protonov v jedru kot vodikov atom. Za preklic pozitivnega naboja vseh teh protonov je bilo potrebnih več elektronov. Bohr je verjel, da lahko vsaka elektronska orbita zadrži le določeno število elektronov. Ko je nivo poln, bi dodatni elektroni skočili do naslednje ravni. Tako je Bohrov model za težje atome opisal elektronske lupine. Model je razložil nekatere atomske lastnosti težjih atomov, ki se še nikoli niso reproducirali. Model lupine je na primer pojasnil, zakaj se atomi premaknejo skozi obdobje (vrstico) periodične tabele, čeprav imajo več protonov in elektronov. Pojasnilo je tudi, zakaj so bili žlahtni plini inertni in zakaj atomi na levi strani periodične tabele privlačijo elektrone, tisti na desni strani pa jih izgubljajo. Kljub temu je model domneval, da elektroni v lupinah med seboj ne delujejo in ni mogel pojasniti, zakaj se zdi, da se elektroni zlagajo nepravilno.

• Krši Načelo negotovosti Heisenberga ker meni, da imajo elektroni tako znani polmer kot orbito.
• Bohr model zagotavlja napačno vrednost za osnovno stanje orbitalni kotni zagon.
• Glede spektrov večjih atomov daje slabe napovedi.
• Ne napoveduje relativne intenzitete spektralnih linij.
• Bohrov model ne razlaga fine strukture in hiperfine strukture v spektralnih linijah.
• Ne pojasnjuje Zemanovega učinka.

Najpomembnejša izpopolnitev Bohrovega modela je bil Sommerfeldov model, ki ga včasih imenujejo tudi model Bohr-Sommerfeld. V tem modelu elektroni potujejo po eliptični orbiti okoli jedra in ne v krožnih orbitah. Sommerfeldov model je bil boljši pri razlaganju atomskih spektralnih učinkov, tak Starkov učinek pri cepljenju spektralnih linij. Vendar model ni mogel prilagoditi magnetnega kvantnega števila.

Konec koncev je Bohrjev model in modeli, ki temeljijo na njem, leta 1925 nadomestil model Wolfganga Paulija, ki temelji na kvantni mehaniki. Ta model je bil izboljšan za izdelavo sodobnega modela, ki ga je leta 1926 predstavil Erwin Schrodinger. Danes se vedenje vodikovega atoma razlaga z uporabo valovne mehanike za opis atomske orbitale.

• Lakhtakia, Akhleš; Salpeter, Edwin E. (1996). "Modeli in oblikovalci vodika". Ameriški časopis za fiziko. 65 (9): 933. Bibcode: 1997AmJPh..65..933L. doi:10.1119/1.18691
• Linus Carl Pauling (1970). "Poglavje 5-1". Splošna kemija (3. izd.). San Francisco: W.H. Freeman & Co. ISBN 0-486-65622-5.
• Niels Bohr (1913). "Ustava atomov in molekul, I. del" (PDF). Filozofski časopis. 26 (151): 1–24. doi:10.1080/14786441308634955
• Niels Bohr (1914). "Spektri helija in vodika". Narava. 92 (2295): 231–232. doi: 10.1038 / 092231d0