În 1911, fizicianul din Noua Zeelandă, Ernest Rutherford, împreună cu colaboratorii săi, au efectuat un experiment în care a bombardat o lamă de aur foarte subțire cu particule alfa din poloniu (element chimic radioactiv), analiza acestui experiment i-a permis lui Rutherford să ajungă la concluzii că a culminat cu anunțul unui nou model atomic, în care a presupus că atomul era compus dintr-un nucleu dens, pozitiv, cu electroni care orbitează în întoarcerea ta.
Cu toate acestea, fizica clasică a criticat dur modelul lui Rutherford, deoarece, conform electromagnetismului clasic al lui Maxwell, o sarcină cu mișcare accelerată emite unde electromagnetice, deci un electron care se rotește în jurul nucleului ar trebui să emită radiații, pierzând energie și în cele din urmă să cadă în nucleu și știm deja că nu s-a întâmplat.
În 1914, fizicianul danez Niels Bohr a propus un model care a devenit cunoscut sub numele de atomul Bohr, sau modelul atomic Bohr, bazat pe postulate care ar rezolva problemele modelului Rutherford, explicând de ce electronii nu ar cădea în spirală în nucleu. După cum a prezis fizica clasică, Bohr a presupus că electronii se roteau în jurul nucleului în orbite. posibil, definit și circular datorită forței electrice, care poate fi calculată prin Legea lui Coulomb prin ecuației:
F = ke²
r²
El le-a numit orbite staționare, în plus, electronii nu emit spontan energie, pentru a sări de la o orbită la alta are nevoie să primească un foton de energie care poate fi calculat prin urmare:
E = Ef - ȘIeu = hf
În acest fel, dacă nu primește exact cantitatea de energie necesară pentru a sări de la o orbită la alta, mai departe de nucleu, electronul va rămâne pe orbita sa la nesfârșit.
Energia corespunzătoare fiecărei orbite a fost calculată de Bohr, vezi cum putem ajunge la același rezultat:
Forța electrică acționează ca o forță centripetă, deci avem:
mv² = ke², apoi mv² = ke² (Eu)
r r² r
Energia cinetică a electronului este dată de Eç = ½ mv². De unde obținem asta:
ȘIç = ke²
Al 2-lea
Energia potențială a electronului este dată de: EP = - ke² (II)
r
Energia totală va fi: E = Eç + ȘIP
E = ke² – ke² = - ke² (III)
2r r 2r
Niels Bohr a mai presupus că produsul mvr ar trebui să fie un multiplu întreg (n) al h / 2π, adică:
mvr = ba?
2π
cu n = 1,2,3 ...
Deci putem face:
v = ba? (IV)
2πmr
Înlocuind această valoare în ecuația (I) avem:
m ( ba? )² = ke²
2πmr r
mn²h² = ke²
4π²m²r² r
ceea ce are ca rezultat: n²h² = ke²
4π²mr² r
n²h² = ke²
4π²mr
4π²mr = 1
n²h² ke²
Prin urmare r = n²h²
4π²mke²
r = h² . n² (V)
4π²mke²
Înlocuirea lui V în III
ȘINu = - 2π² m k²e4 . 1 (A VĂZUT)
h² n²
Cu ecuația (VI) de mai sus, este posibil să se calculeze energia electronului în orbitele permise, unde n = 1 corespunde celei mai mici stări energie, sau starea de bază, pe care o va lăsa doar dacă este excitată printr-un foton primit, sărind la un altul energie, în care va rămâne o perioadă de timp extrem de scurtă, în curând va reveni la starea de bază emițând un foton de energie. Modelul atomic al lui Bohr a explicat atomul monoelectronic al hidrogenului și pentru mai mulți atomi complexe, ar fi încă necesară o nouă teorie, teoria Schroedinger, care se află deja în domeniul mecanicii. cuantic.
De Paulo Silva
Absolvent în fizică
