1911年、ニュージーランドの物理学者アーネスト・ラザフォードは、彼の共同研究者とともに、非常に薄い金の刃を ポロニウム（放射性化学元素）からのアルファ粒子、この実験の分析により、ラザフォードは次のような結論に達することができました。 彼は、原子が高密度の正の原子核で構成されており、電子が軌道を回っていると仮定した新しい原子モデルの発表で最高潮に達しました。 あなたのリターン。
しかし、古典物理学はラザフォードのモデルを厳しく批判しました。マクスウェルの古典電磁気学によれば、加速された移動電荷が放出するからです。 電磁波なので、原子核の周りを回転する電子は放射線を放出し、エネルギーを失い、最終的には原子核に落ちるはずです。 それは起こります。
1914年、デンマークの物理学者Niels Bohrは、ボーア原子、またはボーア原子モデルとして知られるようになったモデルを提案しました。 ラザフォードモデルの問題を解決する仮定に基づいて、電子がらせん状に落下しない理由を説明します。 芯。 古典物理学が予測したように、ボーアは電子が軌道上で原子核の周りを回転すると仮定しました。 クーロンの法則により計算できる電気力により、可能で、定義され、円形になります。 方程式の：
F = ke²
r²
彼はそれらを静止軌道と呼びました、その上、電子は自然にエネルギーを放出しません、 ある軌道から別の軌道にジャンプするには、計算可能なエネルギー光子を受け取る必要があります したがって：
E = Ef -そして私 = hf
そうすれば、ある軌道から別の軌道にジャンプするのに必要な量のエネルギーを正確に受け取らない限り、電子はその軌道に無期限に留まります。
各軌道に対応するエネルギーはボーアによって計算されました。同じ結果に到達する方法を確認してください。
電気力は求心力として機能するため、次のようになります。
mv² = ke²、次にmv²= ke² （私）
r r²r
電子の運動エネルギーはEで与えられますç =½mv²。 どこで入手できますか：
そしてç = ke²
2位
電子の位置エネルギーは次の式で与えられます：EP = --ke² （II）
r
総エネルギーは次のようになります：E = Eç + ANDP
E = ke² – ke² = - ke² （III）
2r r 2r
Niels Bohrはさらに、積mvrはh /2πの整数倍（n）である必要があると仮定しました。つまり、次のようになります。
mvr = ハァッ
2π
n = 1,2,3.. ..
だから私たちはできる：
v = ハァッ （IV）
2πmr
この値を式（I）に代入すると、次のようになります。
m（ ハァッ )² = ke²
2πmrr
mn²h² = ke²
4π²m²r²r
その結果： n²h² = ke²
4π²mr²r
n²h² =ke²
4π²mr
4π²mr = 1
n²h²ke²
したがって、r = n²h²
4π²mke²
r = h² . n²（V）
4π²mke²
IIIのVを置き換える
そして番号 = - 2π²mk²e4 . 1 （鋸）
h²n²
上記の式（VI）を使用すると、許容軌道内の電子のエネルギーを計算できます。ここで、n = 1は最低状態に対応します。 エネルギー、または基底状態。受信した光子を介して励起された場合にのみ残され、さらにジャンプします。 エネルギーは非常に短い時間しか留まらず、すぐに基底状態に戻り、次の光子を放出します。 エネルギー。 ボーアの原子モデルは、水素の単電子原子をよく説明し、より多くの原子について 複合体、新しい理論、シュレーディンガー理論がまだ必要であり、それはすでに力学の領域にあります。 量子。
パウロ・シルバ
物理学を卒業