Pada tahun 1911, fisikawan Selandia Baru Ernest Rutherford, bersama dengan kolaboratornya, melakukan percobaan di mana ia membombardir pisau emas yang sangat tipis dengan partikel alfa dari polonium (unsur kimia radioaktif), analisis percobaan ini memungkinkan Rutherford untuk mencapai kesimpulan bahwa memuncak dalam pengumuman model atom baru, di mana ia mengasumsikan bahwa atom terdiri dari inti positif yang padat, dengan elektron yang mengorbit di Anda kembali.
Namun, fisika klasik mengkritik keras model Rutherford, karena menurut elektromagnetisme klasik Maxwell, muatan yang bergerak dipercepat memancarkan gelombang elektromagnetik, jadi elektron yang berputar di sekitar inti harus memancarkan radiasi, kehilangan energi dan akhirnya jatuh ke dalam inti, dan kita sudah tahu bahwa itu tidak itu terjadi.
Pada tahun 1914, fisikawan Denmark Niels Bohr mengusulkan model yang kemudian dikenal sebagai atom Bohr, atau model atom Bohr, berdasarkan postulat yang akan memecahkan masalah model Rutherford, menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh secara spiral ke inti. Seperti yang diprediksi fisika klasik, Bohr berasumsi bahwa elektron berputar di sekitar nukleus dalam orbit. mungkin, didefinisikan dan melingkar karena gaya listrik, yang dapat dihitung dengan Hukum Coulomb melalui dari persamaan:
F = ke²
r²
Dia menyebutnya orbit stasioner, selain itu, elektron tidak secara spontan memancarkan energi, untuk melompat dari satu orbit ke orbit lain perlu menerima foton energi yang dapat dihitung jadi:
E = Ef - DANsaya = hf
Dengan cara itu, kecuali ia menerima persis jumlah energi yang dibutuhkan untuk melompat dari satu orbit ke orbit lain, lebih jauh dari inti, elektron akan tetap berada di orbitnya tanpa batas.
Energi yang sesuai untuk setiap orbit dihitung oleh Bohr, lihat bagaimana kita dapat mencapai hasil yang sama:
Gaya listrik bertindak sebagai gaya sentripetal, jadi kami memiliki:
mv² = ke², maka mv² = ke² (SAYA)
r r² r
Energi kinetik elektron diberikan oleh Eç = mv². Di mana kita mendapatkan itu:
DANç = ke²
ke-2
Energi potensial elektron diberikan oleh: EP = - ke² (II)
r
Energi totalnya adalah: E = Eç + DANP
E = ke² – ke² = - ke² (AKU AKU AKU)
2r r 2r
Niels Bohr selanjutnya mengasumsikan bahwa hasil kali mvr harus merupakan kelipatan bilangan bulat (n) dari h/2π, yaitu:
mvr = Hah
2π
dengan n = 1,2,3...
Jadi kita bisa melakukan:
v = Hah (IV)
2πmr
Mengganti nilai ini dalam persamaan (I) kita memiliki:
m( Hah )² = ke²
2mr r
mn²h² = ke²
4π²m²r² r
yang mengakibatkan: n²h² = ke²
4π²mr² r
n²h² = ke²
4π²mr
4π²mr = 1
n²h² ke²
Oleh karena itu r = n²h²
4π²mke²
r = h² . n² (V)
4π²mke²
Mengganti V di III
DANtidak = - 2π² m k²e4 . 1 (GERGAJI)
h² n²
Dengan persamaan (VI) di atas, dimungkinkan untuk menghitung energi elektron pada orbit yang diizinkan, di mana n = 1 sesuai dengan keadaan terendah energi, atau keadaan dasar, yang akan ditinggalkannya hanya jika tereksitasi melalui foton yang diterima, melompat ke lebih energi, di mana ia akan tetap untuk waktu yang sangat singkat, segera ia akan kembali ke keadaan dasar memancarkan foton energi. Model atom Bohr menjelaskan atom monoelektronik hidrogen dengan baik, dan untuk lebih banyak atom kompleks, teori baru masih akan dibutuhkan, teori Schroedinger, yang sudah ada dalam domain mekanika. kuantum.
Oleh Paulo Silva
Lulus Fisika