1911. новозеландски физичар Ернест Рутхерфорд, заједно са својим сарадницима, извео је експеримент у којем је бомбардирао врло танку златну оштрицу алфа честица из полонијума (радиоактивни хемијски елемент), анализа овог експеримента омогућила је Рутхерфорду да донесе закључке да кулминирало је најавом новог атомског модела, у којем је претпоставио да се атом састоји од густог, позитивног језгра, са електронима који круже у твој повратак.
Међутим, класична физика је оштро критиковала Рутхерфордов модел, јер према Маквелловом класичном електромагнетизму, убрзани покретни набој емитује електромагнетних таласа, па би електрон који се окреће око језгра требало да емитује зрачење, губећи енергију и на крају падајући у језгро, а ми већ знамо да то не чини дешава се.
Дански физичар Ниелс Бохр је 1914. године предложио модел који је познат као Боров атом или Боров атомски модел, на основу постулата који би решили проблеме Рутхерфордовог модела, објашњавајући зашто електрони не би спирално падали у језгро. Као што је класична физика предвидела, Бор је претпоставио да се електрони окрећу око језгра у орбитама. могуће, дефинисано и кружно због електричне силе, која се може израчунати Кулоновим законом једначине:
Ф = ке²
р²
Назвао их је стационарним орбитама, осим тога, електрони не спонтано емитују енергију, да би скочио са једне орбите на другу потребно је да прими енергетски фотон који се може израчунати тако:
Е = Е.ф - Ии = хф
На тај начин, уколико не добије тачно количину енергије потребне за скок са једне орбите на другу, даље од језгра, електрон ће остати у својој орбити неограничено дуго.
Енергију која одговара свакој орбити израчунао је Бор, погледајте како можемо доћи до истог резултата:
Електрична сила делује као центрипетална сила, па имамо:
мв² = ке², тада је мв² = ке² (И)
р р² р
Кинетичку енергију електрона даје Ец = ½ мв². Одакле то:
Иц = ке²
2нд
Потенцијалну енергију електрона дају: Е.П. = - ке² (ИИ)
р
Укупна енергија биће: Е = Ец + ИП.
Е = ке² – ке² = - ке² (ИИИ)
2р р 2р
Ниелс Бохр је даље претпоставио да производ мвр треба да буде целобројни вишекратник (н) од х / 2π, то јест:
мвр = хух
2π
са н = 1,2,3 ...
Тако можемо учинити:
в = хух (ИВ)
2πмр
Заменом ове вредности у једначину (И) имамо:
м ( хух )² = ке²
2πмр р
мн²х² = ке²
4π²м²р² р
што резултира: н²х² = ке²
4π²мр² р
н²х² = ке²
4π²мр
4π²мр = 1
н²х² ке²
Према томе р = н²х²
4π²мке²
р = х² . н² (В)
4π²мке²
Замена В у ИИИ
Ине = - 2π² м к²е4 . 1 (ТЕСТЕРА)
х² н²
Горњом једначином (ВИ) могуће је израчунати енергију електрона у дозвољеним путањама, где је н = 1 што одговара најнижем стању енергије или основног стања које ће напустити само ако се побуди кроз примљени фотон, прелазећи у више енергија, у којој ће остати изузетно кратко време, ускоро ће се вратити у основно стање емитујући фотон енергије. Боров атомски модел добро је објаснио моноелектронски атом водоника, и то за више атома комплекса, још увек би била потребна нова теорија, Шредингерова теорија, која је већ у доменима механике. квантни.
Аутор Пауло Силва
Дипломирао физику
