1911'de Yeni Zelandalı fizikçi Ernest Rutherford, işbirlikçileriyle birlikte çok ince bir altın bıçağı bombaladığı bir deney yaptı. Polonyumdan (radyoaktif kimyasal element) gelen alfa parçacıkları, bu deneyin analizi Rutherford'un şu sonuçlara varmasına izin verdi: atomun yoğun, pozitif bir çekirdekten oluştuğunu ve elektronların yörüngede dolandığı yeni bir atom modelinin duyurulmasıyla doruğa ulaştı. dönüşünüz.
Bununla birlikte, klasik fizik, Rutherford'un modelini sert bir şekilde eleştirdi, çünkü Maxwell'in klasik elektromanyetizmasına göre, hızlandırılmış hareket eden bir yük yayar. Elektromanyetik dalgalar, dolayısıyla çekirdeğin etrafında dönen bir elektron radyasyon yaymalı, enerji kaybetmeli ve sonunda çekirdeğe düşmelidir ve biz zaten biliyoruz ki öyle değil. olur.
1914'te Danimarkalı fizikçi Niels Bohr, Bohr atomu veya Bohr atom modeli olarak bilinen bir model önerdi. Rutherford modelinin problemlerini çözecek postülalara dayanarak, elektronların neden spiral olarak düşmeyeceklerini açıklıyor. çekirdek. Klasik fiziğin öngördüğü gibi Bohr, elektronların yörüngelerde çekirdeğin etrafında döndüğünü varsayıyordu. Coulomb Yasası ile hesaplanabilen elektriksel kuvvet nedeniyle mümkün, tanımlanmış ve dairesel denklemin:
F = ke²
r²
Onlara durağan yörüngeler dedi, ayrıca elektronlar kendiliğinden enerji yaymazlar, bir yörüngeden diğerine atlamak için hesaplanabilen bir enerji fotonu alması gerekir. Böylece:
E = Ef - VEben = hf
Bu şekilde, bir yörüngeden diğerine, çekirdekten daha uzağa atlamak için gereken enerji miktarını tam olarak almadıkça, elektron yörüngesinde süresiz olarak kalacaktır.
Her yörüngeye karşılık gelen enerji Bohr tarafından hesaplandı, aynı sonuca nasıl ulaşacağımıza bakın:
Elektrik kuvveti merkezcil bir kuvvet olarak hareket eder, bu yüzden elimizde:
mv² = ke², sonra mv² = ke² (BEN)
r r² r
Elektronun kinetik enerjisi E ile verilir.ç = ½ mv². Bunu nereden alıyoruz:
VEç = ke²
2.
Elektronun potansiyel enerjisi şu şekilde verilir: EP = - ke² (II)
r
Toplam enerji şöyle olacaktır: E = Eç + VEP
E = ke² – ke² = - ke² (III)
2r r 2r
Niels Bohr ayrıca mvr çarpımının h/2π'nin bir tamsayı katı (n) olması gerektiğini varsaymıştır, yani:
mvr = ha
2π
n = 1,2,3 ile...
Böylece şunları yapabiliriz:
v = ha (IV)
2πmr
Bu değeri (I) denkleminde yerine koyarsak:
ben( ha )² = ke²
2πmr
mn²h² = ke²
4π²m²r² r
hangi sonuçlanır: n²h² = ke²
4π²mr² r
n²h² = ke²
4π²mr
4π²mr = 1
n²h² ke²
Bu nedenle r = n²h²
4π²mke²
r = h² . n² (V)
4π²mke²
III'te V'nin Değiştirilmesi
VEHayır = - 2π² m k²e4 . 1 (TESTERE)
h² n²
Yukarıdaki denklem (VI) ile izin verilen yörüngelerdeki elektronun enerjisini hesaplamak mümkündür, burada n = 1 en düşük duruma karşılık gelir. sadece alınan bir foton tarafından uyarılırsa, daha fazlasına atlarsa bırakacağı enerji veya temel durum. son derece kısa bir süre kalacağı enerji, yakında bir foton yayarak temel duruma geri dönecektir. enerji. Bohr'un atom modeli, hidrojenin monoelektronik atomunu iyi açıkladı ve daha fazla atom için Kompleksler olsa bile yeni bir teoriye, zaten mekaniğin alanlarında bulunan Schroedinger teorisine ihtiyaç duyulacaktır. kuantum.
Paulo Silva tarafından
Fizik Mezunu