V roce 1911 provedl novozélandský fyzik Ernest Rutherford spolu se svými spolupracovníky experiment, při kterém bombardoval velmi tenkou zlatou čepel alfa částice z polonia (radioaktivní chemický prvek), analýza tohoto experimentu umožnila Rutherfordovi dospět k závěru, že vyvrcholil oznámením nového atomového modelu, ve kterém předpokládal, že atom se skládá z hustého pozitivního jádra s elektrony obíhajícími kolem váš návrat.
Klasická fyzika však Rutherfordův model ostře kritizovala, protože podle Maxwellova klasického elektromagnetismu vyzařuje zrychlený pohybující se náboj elektromagnetické vlny, takže elektron rotující kolem jádra by měl vyzařovat záření, ztrácet energii a nakonec spadnout do jádra, a my už víme, že ne stalo se to.
V roce 1914 dánský fyzik Niels Bohr navrhl model, který se stal známým jako Bohrův atom nebo Bohrův atomový model, na základě postulátů, které by vyřešily problémy Rutherfordova modelu, vysvětlující, proč by elektrony spirálovitě nespadaly do jádro. Jak předpovídala klasická fyzika, Bohr předpokládal, že elektrony rotovaly kolem jádra na oběžných drahách. možné, definované a kruhové kvůli elektrické síle, kterou lze vypočítat podle Coulombova zákona rovnice:
F = ke²
r²
Nazval je stacionární dráhy, kromě toho elektrony samovolně nevyzařují energii, ke skoku z jedné oběžné dráhy na druhou je třeba přijmout energetický foton, který lze vypočítat tím pádem:
E = EF - Ai = hf
Tímto způsobem, pokud nepřijme přesně takové množství energie, které je potřeba ke skoku z jedné oběžné dráhy na druhou, dále od jádra, elektron zůstane na své oběžné dráze neomezeně dlouho.
Energii odpovídající každé oběžné dráze vypočítal Bohr, podívejte se, jak můžeme dosáhnout stejného výsledku:
Elektrická síla působí jako dostředivá síla, takže máme:
mv² = ke², pak mv² = ke² (Já)
r r² r
Kinetická energie elektronu je dána EC = ½ mv². Kde to získáme:
AC = ke²
2. místo
Potenciální energie elektronu je dána vztahem: EP = - ke² (II)
r
Celková energie bude: E = EC + AP
E = ke² – ke² = - ke² (III)
2r r 2r
Niels Bohr dále předpokládal, že produkt mvr by měl být celočíselný násobek (n) h / 2π, to znamená:
mvr = huh
2π
s n = 1,2,3 ...
Můžeme tedy udělat:
v = huh (IV)
2πmr
Dosazením této hodnoty do rovnice (I) máme:
m ( huh )² = ke²
2πmr r
mn²h² = ke²
4π²m²r² r
což má za následek: n²h² = ke²
4π²mr² r
n²h² = ke²
4π²mr
4π²mr = 1
n²h² ke²
Proto r = n²h²
4π²mke²
r = h² . n² (V)
4π²mke²
Výměna V ve III
ANe = - 2π² m k²e4 . 1 (VIDĚL)
h² n²
Pomocí výše uvedené rovnice (VI) je možné vypočítat energii elektronu na povolených drahách, kde n = 1 odpovídá nejnižšímu stavu energie nebo základní stav, který opustí pouze v případě, že je vzrušen přijímaným fotonem a přeskočí na další energie, ve které zůstane extrémně krátkou dobu, brzy se vrátí do základního stavu a vyzařuje foton energie. Bohrův atomový model dobře vysvětlil monoelektronický atom vodíku a pro více atomů komplexů by byla stále zapotřebí nová teorie, Schroedingerova teorie, která je již v doménách mechaniky. kvantová.
Autor: Paulo Silva
Vystudoval fyziku