V roku 1911 uskutočnil novozélandský fyzik Ernest Rutherford spolu so svojimi spolupracovníkmi experiment, pri ktorom bombardoval veľmi tenkú zlatú čepeľ alfa častíc z polónia (rádioaktívny chemický prvok), analýza tohto experimentu umožnila Rutherfordovi dospieť k záverom, že vyvrcholil oznámením nového atómového modelu, v ktorom predpokladal, že atóm sa skladá z hustého pozitívneho jadra s elektrónmi obiehajúcimi okolo r. tvoj návrat.
Klasická fyzika však tvrdo kritizovala Rutherfordov model, pretože podľa Maxwellovho klasického elektromagnetizmu emituje náboj s akcelerovaným pohybom elektromagnetické vlny, takže elektrón rotujúci okolo jadra by mal emitovať žiarenie, strácať energiu a nakoniec spadnúť do jadra, a my už vieme, že to nerobí to sa stáva.
V roku 1914 dánsky fyzik Niels Bohr navrhol model, ktorý sa stal známym ako Bohrov atóm alebo Bohrov atómový model, na základe postulátov, ktoré by vyriešili problémy Rutherfordovho modelu, s vysvetlením, prečo by elektróny špirálovito nespadali do jadro. Ako predpovedala klasická fyzika, Bohr predpokladal, že elektróny sa na obežných dráhach otáčajú okolo jadra. možné, definované a kruhové kvôli elektrickej sile, ktorú je možné vypočítať podľa Coulombovho zákona až do konca rovnice:
F = ke²
r²
Nazval ich stacionárne dráhy, okrem toho elektróny spontánne nevyžarujú energiu, na skok z jednej obežnej dráhy na druhú je potrebné prijať energetický fotón, ktorý sa dá vypočítať teda:
E = Ef - Ai = hf
Týmto spôsobom, pokiaľ neprijíma presne také množstvo energie, ktoré je potrebné na skok z jednej dráhy na druhú, ďalej od jadra, elektrón zostane na svojej dráhe neurčito.
Energiu zodpovedajúcu každej obežnej dráhe vypočítal Bohr, pozri, ako môžeme dosiahnuť rovnaký výsledok:
Elektrická sila pôsobí ako dostredivá sila, takže máme:
mv² = ke², potom mv² = ke² (I)
r r² r
Kinetická energia elektrónu je daná Eç = ½ mv². Odkiaľ to berieme:
Aç = ke²
2
Potenciálna energia elektrónu je daná vzťahom: EP = - ke² (II)
r
Celková energia bude: E = Eç + AP
E = ke² – ke² = - ke² (III)
2r r 2r
Niels Bohr ďalej predpokladal, že produkt mvr by mal byť celočíselný násobok (n) h / 2π, to znamená:
mvr = huh
2π
s n = 1,2,3 ...
Môžeme teda urobiť:
v = huh (IV)
2πmr
Dosadením tejto hodnoty do rovnice (I) máme:
m ( huh )² = ke²
2πmr r
mn²h² = ke²
4π²m²r² r
ktorého výsledkom je: n²h² = ke²
4π²mr² r
n²h² = ke²
4π²mr
4π²mr = 1
n²h² ke²
Preto r = n²h²
4π²mke²
r = h² . n² (V)
4π²mke²
Výmena V v III
Ač = - 2π² m k²e4 . 1 (Píla)
h² n²
Pomocou vyššie uvedenej rovnice (VI) je možné vypočítať energiu elektrónu na povolených obežných dráhach, kde n = 1 zodpovedá najnižšiemu stavu energia alebo základný stav, ktorý opustí, iba ak je excitovaný cez prijatý fotón a preskočí na ďalší energie, v ktorej zostane extrémne krátku dobu, čoskoro sa vráti do základného stavu vyžarujúceho fotón energie. Bohrov atómový model dobre vysvetlil monoelektronický atóm vodíka a ďalšie atómy komplexov, stále by bola potrebná nová teória, Schroedingerova teória, ktorá je už v doménach mechaniky. kvantová.
Autor: Paulo Silva
Vyštudoval fyziku
