Leta 1911 je novozelandski fizik Ernest Rutherford skupaj s sodelavci izvedel poskus, v katerem je z tanko zlato rezilo bombardiral z alfa delcev polonija (radioaktivni kemični element) je analiza tega poskusa Rutherfordu omogočila, da je prišel do zaključkov, da dosegla svoj vrhunec v napovedi novega atomskega modela, v katerem je domneval, da je atom sestavljen iz gostega pozitivnega jedra z elektroni, ki krožijo v vrnitev.
Vendar pa je klasična fizika ostro kritizirala Rutherfordov model, ker po Maxwellovem klasičnem elektromagnetizmu pospešeno gibljivi naboj oddaja elektromagnetnih valov, zato bi moral elektron, ki se vrti okoli jedra, oddajati sevanje, izgubljati energijo in sčasoma pasti v jedro, in že vemo, da ne zgodi se.
Leta 1914 je danski fizik Niels Bohr predlagal model, ki je postal znan kot Bohrov atom ali Bohrov atomski model, na podlagi postulatov, ki bi rešili probleme Rutherfordovega modela, in razložil, zakaj elektroni ne bi spiralno padli v jedro. Kot je predvidevala klasična fizika, je Bohr domneval, da se elektroni vrtijo okoli jedra v orbitah. možno, določeno in krožno zaradi električne sile, ki jo lahko izračunamo po Coulombovem zakonu enačbe:
F = ke²
r²
Imenoval jih je stacionarne orbite, poleg tega elektroni ne oddajajo spontano energije, za preskok iz ene orbite v drugo mora prejeti energijski foton, ki ga je mogoče izračunati tako:
E = Ef - INjaz = hf
Na ta način bo elektron, če ne bo prejel natančno toliko energije, da bo skočil z ene orbite na drugo, dlje od jedra, ostal v svoji orbiti za nedoločen čas.
Energijo, ki ustreza vsaki orbiti, je izračunal Bohr, poglejte, kako lahko dosežemo enak rezultat:
Električna sila deluje kot centripetalna sila, zato imamo:
mv² = ke², potem je mv² = ke² (JAZ)
r r² r
Kinetično energijo elektrona podaja Eç = ½ mv². Kje dobimo to:
INç = ke²
2.
Potencialno energijo elektrona podaja: EP = - ke² (II)
r
Skupna energija bo: E = Eç + INP
E = ke² – ke² = - ke² (III)
2r r 2r
Niels Bohr je nadalje domneval, da mora biti mvr izdelka celo število, večkratnik (n) h / 2π, to je:
mvr = huh
2π
z n = 1,2,3 ...
Tako lahko naredimo:
v = huh (IV)
2πmr
Če nadomestimo to vrednost v enačbo (I), imamo:
m ( huh )² = ke²
2πmr r
mn²h² = ke²
4π²m²r² r
kar ima za posledico: n²h² = ke²
4π²mr² r
n²h² = ke²
4π²mr
4π²mr = 1
n²h² ke²
Zato je r = n²h²
4π²mke²
r = h² . n² (V)
4π²mke²
Zamenjava V v III
INšt = - 2π² m k²e4 . 1 (VIDEL)
h² n²
Z enačbo (VI) zgoraj je mogoče izračunati energijo elektrona v dovoljenih orbitah, kjer je n = 1, ki ustreza najnižjemu stanju energijo ali osnovno stanje, ki ga bo zapustil le, če bo vznemirjen skozi prejeti foton in skočil v več energija, v kateri bo ostala izjemno kratek čas, se kmalu vrne v osnovno stanje in oddaja foton energija. Bohrjev atomski model je dobro razložil monoelektronski atom vodika in več atomov kompleksov, bi bila še vedno potrebna nova teorija, Schroedingerjeva teorija, ki je že na področju mehanike. kvantna.
Avtor Paulo Silva
Diplomiral iz fizike
