1911-ben Ernest Rutherford új-zélandi fizikus munkatársaival együtt kísérletet hajtott végre, amelynek során egy nagyon vékony aranypengét bombázott alfa részecskék a polóniumból (radioaktív kémiai elem), ennek a kísérletnek az elemzése lehetővé tette Rutherford számára, hogy arra következtetéseket vonjon le egy új atommodell bejelentésével tetőzött, amelyben azt feltételezte, hogy az atom sűrű, pozitív magból áll, elektronok keringenek körül visszatérésed.
A klasszikus fizika azonban keményen bírálta Rutherford modelljét, mert Maxwell klasszikus elektromágnesessége szerint egy gyorsított mozgású töltet bocsát ki elektromágneses hullámok, ezért a mag körül forgó elektronnak sugárzást kell kibocsátania, energiát vesztenie és végül a magba esnie, és már tudjuk, hogy megtörténik.
1914-ben Niels Bohr dán fizikus javaslatot tett egy modellre, amelyet Bohr-atomnak, vagy Bohr-atommodellnek hívtak. olyan posztulátumok alapján, amelyek megoldanák a Rutherford-modell problémáit, elmagyarázva, hogy az elektronok miért nem esnek spirálisan mag. Ahogy a klasszikus fizika megjósolta, Bohr azt feltételezte, hogy az elektronok a mag körül keringenek pályán. lehetséges, meghatározott és kör alakú az elektromos erő következtében, amelyet Coulomb törvénye segítségével lehet kiszámítani az egyenlet:
F = ke²
r²
Stacionárius pályáknak nevezte őket, ráadásul az elektronok nem bocsátanak ki spontán energiát, egyik pályáról a másikra ugráshoz kiszámítható energiafotonot kell kapnia így:
E = Ef - ÉSén = hf
Így, hacsak nem kapja meg pontosan azt az energiamennyiséget, amely az egyik pályáról a másikra való ugráshoz szükséges, távolabb a magtól, az elektron a végtelenségig a pályáján marad.
Az egyes pályáknak megfelelő energiát Bohr kiszámította, nézze meg, hogyan érhetjük el ugyanazt az eredményt:
Az elektromos erő centripetális erőként működik, így:
mv² = ke², akkor mv² = ke² (ÉN)
r r² r
Az elektron mozgási energiáját E adja megç = ½ mv². Ezt honnan vesszük:
ÉSç = ke²
2.
Az elektron potenciális energiáját az adja: EP = - ke² (II)
r
A teljes energia: E = Eç + ÉSP
E = ke² – ke² = - ke² (III)
2r r 2r
Niels Bohr azt is feltételezte, hogy az mvr szorzatnak h / 2π egész számának (n) kell lennie, azaz:
mvr = huh
2π
n = 1,2,3 ...
Tehát megtehetjük:
v = huh (IV)
2πmr
Ezt az értéket behelyettesítve az (I) egyenletbe:
m ( huh )² = ke²
2πmr r
mn²h² = ke²
4π²m²r² r
amelynek eredményeként: n²h² = ke²
4π²mr² r
n²h² = ke²
4π²mr
4π²mr = 1
n²h² ke²
Ezért r = n²h²
4π²mke²
r = h² . n² (V)
4π²mke²
V helyettesítése a III
ÉSnem = - 2π² m k²e4 . 1 (LÁTTA)
h² n²
A fenti (VI) egyenlettel kiszámítható az elektron energiája a megengedett pályákon, ahol n = 1 a legalacsonyabb állapotnak felel meg energia vagy alapállapot, amelyet csak akkor hagy el, ha egy befogadott fotonon keresztül gerjesztve ugrik egy többre energia, amelyben rendkívül rövid ideig megmarad, hamarosan visszatér az alapállapotba, energia. Bohr atommodellje jól megmagyarázta a hidrogén monoelektronikus atomját, és még több atomot komplexek, még mindig szükség lenne egy új elméletre, a Schroedinger-elméletre, amely már a mechanika területén van. kvantum.
Írta: Paulo Silva
Fizikából végzett
