1911 में, न्यूजीलैंड के भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने अपने सहयोगियों के साथ एक प्रयोग किया जिसमें उन्होंने एक बहुत पतले सोने के ब्लेड से बमबारी की पोलोनियम (रेडियोधर्मी रासायनिक तत्व) से अल्फा कण, इस प्रयोग के विश्लेषण ने रदरफोर्ड को इस निष्कर्ष पर पहुंचने की अनुमति दी कि इसकी परिणति एक नए परमाणु मॉडल की घोषणा के रूप में हुई, जिसमें उन्होंने यह मान लिया कि परमाणु एक घने, धनात्मक नाभिक से बना है, जिसमें इलेक्ट्रॉनों की परिक्रमा आपकी वापसी।
हालांकि, शास्त्रीय भौतिकी ने रदरफोर्ड के मॉडल की कड़ी आलोचना की है, क्योंकि मैक्सवेल के शास्त्रीय विद्युत चुंबकत्व के अनुसार, एक त्वरित गतिमान आवेश उत्सर्जित करता है। विद्युत चुम्बकीय तरंगें, इसलिए नाभिक के चारों ओर घूमने वाले एक इलेक्ट्रॉन को विकिरण का उत्सर्जन करना चाहिए, ऊर्जा खोनी चाहिए और अंततः नाभिक में गिरना चाहिए, और हम पहले से ही जानते हैं कि ऐसा नहीं होता है। ऐसा होता है।
1914 में, डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोहर ने एक मॉडल प्रस्तावित किया जिसे बोहर परमाणु या बोहर परमाणु मॉडल के रूप में जाना जाने लगा। उन अभिधारणाओं पर आधारित जो रदरफोर्ड मॉडल की समस्याओं को हल करेगी, यह समझाते हुए कि इलेक्ट्रॉन एक सर्पिल रूप में क्यों नहीं गिरेंगे कोर। जैसा कि शास्त्रीय भौतिकी ने भविष्यवाणी की थी, बोह्र ने माना कि इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर कक्षाओं में घूमते हैं। विद्युत बल के कारण संभव, परिभाषित और वृत्ताकार, जिसकी गणना कूलम्ब के नियम द्वारा की जा सकती है समीकरण का:
एफ = के
रू
उन्होंने उन्हें स्थिर कक्षाएँ कहा, इसके अलावा, इलेक्ट्रॉन अनायास ऊर्जा का उत्सर्जन नहीं करते हैं, एक कक्षा से दूसरी कक्षा में कूदने के लिए उसे एक ऊर्जा फोटॉन प्राप्त करने की आवश्यकता होती है जिसकी गणना की जा सकती है इस प्रकार:
ई = ईएफ - तथामैं = एचएफ
इस तरह, जब तक यह नाभिक से दूर एक कक्षा से दूसरी कक्षा में कूदने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा प्राप्त नहीं करता, तब तक इलेक्ट्रॉन अपनी कक्षा में अनिश्चित काल तक बना रहेगा।
प्रत्येक कक्षा से संबंधित ऊर्जा की गणना बोहर द्वारा की गई थी, देखें कि हम उसी परिणाम तक कैसे पहुंच सकते हैं:
विद्युत बल एक अभिकेन्द्रीय बल के रूप में कार्य करता है, इसलिए हमारे पास है:
एमवी² = के, फिर एमवी² = के (मैं)
आर फिर से
इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा E द्वारा दी जाती हैसी = ½ एमवी²। हमें वह कहां मिलता है:
तथासी = के
2
इलेक्ट्रॉन की स्थितिज ऊर्जा किसके द्वारा दी जाती है: Eपी = - के (द्वितीय)
आर
कुल ऊर्जा होगी: E = Eसी + औरपी
ई = के – के = - के (III)
२आर आर २आर
नील्स बोहर ने आगे यह माना कि उत्पाद mvr h/2π का एक पूर्णांक गुणज (n) होना चाहिए, अर्थात्:
एमवीआर = हुह
2π
एन = 1,2,3 के साथ ...
तो हम कर सकते हैं:
वी = हुह (चतुर्थ)
2πmr
इस मान को समीकरण (I) में प्रतिस्थापित करने पर हमें प्राप्त होता है:
म( हुह )² = के
2πमि आर
मन्ह = के
४π²मीरी र
जिसके परिणामस्वरूप: नोह = के
4π²mr² r
नोह = के²
4π²mr
4π²mr = 1
नोह के²
इसलिए आर = नोह
4π²मके²²
आर = हो . एन² (वी)
4π²मके²²
V को III. में बदलना
तथानहीं न = - 2πm ke4 . 1 (देखा)
हा नू
उपरोक्त समीकरण (VI) के साथ, अनुमत कक्षाओं में इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा की गणना करना संभव है, जहां n = 1 निम्नतम अवस्था के अनुरूप है ऊर्जा, या जमीनी अवस्था, जिसे वह तभी छोड़ेगा जब वह एक प्राप्त फोटॉन के माध्यम से उत्साहित हो, और अधिक तक कूद जाए ऊर्जा, जिसमें यह बहुत कम समय के लिए रहेगा, जल्द ही यह एक फोटॉन उत्सर्जित करके जमीनी अवस्था में वापस आ जाएगा ऊर्जा। बोहर के परमाणु मॉडल ने हाइड्रोजन के मोनोइलेक्ट्रॉनिक परमाणु को अच्छी तरह से समझाया, और अधिक परमाणुओं के लिए कॉम्प्लेक्स, एक नए सिद्धांत की अभी भी आवश्यकता होगी, श्रोडिंगर सिद्धांत, जो पहले से ही यांत्रिकी के क्षेत्र में है। क्वांटम।
पाउलो सिल्वा द्वारा
भौतिकी में स्नातक