Atomun Bohr Modeli

Bohr Modeli, negatif yüklü elektronlar tarafından yörüngede toplanan küçük, pozitif yüklü bir çekirdekten oluşan bir atoma sahiptir. İşte bazen Rutherford-Bohr Modeli olarak adlandırılan Bohr Modeli'ne daha yakından bir bakış.

Niels Bohr 1915'te Atomun Bohr Modelini önerdi. Bohr Modeli, önceki Rutherford Modelinin bir modifikasyonu olduğundan, bazı insanlar Bohr'un Modeline Rutherford-Bohr Modeli diyor. Atomun modern modeli kuantum mekaniğine dayanmaktadır. Bohr Modeli bazı hatalar içerir, ancak önemlidir, çünkü modern versiyonun tüm üst düzey matematiği olmadan atom teorisinin kabul edilen özelliklerinin çoğunu açıklar. Önceki modellerin aksine, Bohr Modeli spektral emisyon hatları için Rydberg formülünü açıklıyor atomik hidrojen.

Bohr Modeli, negatif yüklü elektronların güneşin etrafında dönen gezegenlere benzer küçük, pozitif yüklü bir çekirdeğin yörüngesinde olduğu bir gezegen modelidir (yörüngelerin düzlemsel olmaması hariç). Güneş sisteminin yerçekimi kuvveti, matematiksel olarak pozitif yüklü çekirdek ve negatif yüklü elektronlar arasındaki Coulomb (elektrik) kuvvetine benzer.

• Elektronlar, çekirdeği belirli bir boyut ve enerjiye sahip yörüngelerde yörüngede yörüngede çevirir.
• Yörüngenin enerjisi büyüklüğü ile ilgilidir. En düşük enerji en küçük yörüngede bulunur.
• Bir elektron bir yörüngeden diğerine geçtiğinde radyasyon emilir veya yayılır.

Bohr Modelinin en basit örneği, hidrojen atomu (Z = 1) veya negatif yüklü bir elektronun küçük bir pozitif yüklü çekirdeğin yörüngesinde bulunduğu hidrojen benzeri bir iyon (Z> 1) içindir. Elektromanyetik enerji bir elektron bir yörüngeden diğerine hareket ederse emilir veya yayılır. Bir tek belirli elektron yörüngeleri izin verilmiş. Olası yörüngelerin yarıçapı n², n nerede Ana kuantum sayısı. 3 → 2 geçişi, Balmer serisi. Hidrojen (Z = 1) için bu, 656 nm dalga boyuna (kırmızı ışık) sahip bir foton üretir.

Daha ağır atomlar çekirdekte hidrojen atomundan daha fazla proton içerir. Tüm bu protonların pozitif yükünü iptal etmek için daha fazla elektron gerekiyordu. Bohr, her elektron yörüngesinin yalnızca belirli sayıda elektron tutabileceğine inanıyordu. Seviye dolduğunda, ilave elektronlar bir sonraki seviyeye kadar çarpılacaktır. Böylece, daha ağır atomlar için Bohr modeli elektron kabuklarını tarif etmiştir. Model, daha önce hiç üretilmemiş olan daha ağır atomların bazı atomik özelliklerini açıkladı. Örneğin, kabuk modeli, atomların neden daha fazla proton ve elektrona sahip olsalar bile, periyodik tablonun bir periyodu (sırası) boyunca neden daha küçük hareket ettiğini açıkladı. Ayrıca asil gazların neden inert olduğunu ve periyodik tablonun sol tarafındaki atomların neden elektron çektiğini, sağ taraftaki atomları ise neden kaybettiğini açıkladı. Bununla birlikte, model kabuklardaki elektronların birbirleriyle etkileşmediğini ve elektronların neden düzensiz bir şekilde istiflendiğini açıklayamadı.

• İhlal eder Heisenberg Belirsizlik İlkesi çünkü elektronların bilinen bir yarıçapa ve yörüngeye sahip olduğunu düşünür.
• Bohr Modeli temel durum için yanlış bir değer sağlıyor yörünge açısal momentumu.
• Daha büyük atomların spektrumları hakkında kötü tahminlerde bulunur.
• Spektral çizgilerin göreceli yoğunluklarını tahmin etmez.
• Bohr Modeli spektral çizgilerde ince yapıyı ve aşırı ince yapıyı açıklamaz.
• Zeeman Etkisini açıklamaz.

Bohr modelinin en belirgin ayrıntılandırması, bazen Bohr-Sommerfeld modeli olarak adlandırılan Sommerfeld modeliydi. Bu modelde elektronlar, dairesel yörüngelerden ziyade çekirdeğin çevresindeki eliptik yörüngelerde hareket eder. Sommerfeld modeli, spektral çizgi bölünmesindeki Stark etkisi gibi atomik spektral etkileri açıklamada daha iyiydi. Ancak, model manyetik kuantum sayısını karşılayamadı.

Sonuçta, Bohr modeli ve buna dayanan modeller, 1925'te kuantum mekaniğine dayanan Wolfgang Pauli'nin modelinin yerini aldı. Bu model 1926'da Erwin Schrodinger tarafından tanıtılan modern modeli üretmek için geliştirildi. Günümüzde hidrojen atomunun davranışı, atomik orbitalleri tanımlamak için dalga mekaniği kullanılarak açıklanmaktadır.

• Lakhtakia, Akhlesh; Salpeter, Edwin E. (1996). "Hidrojen Modelleri ve Modelcileri". Amerikan Fizik Dergisi. 65 (9): 933. Bibcode: 1997 AmJPh.65..933L. DOI:10.1119/1.18691
• Linus Carl Pauling (1970). "Bölüm 5-1". Genel Kimya (3. baskı). San Francisco: W.H. Freeman & Co. ISBN 0-486-65622-5.
• Niels Bohr (1913). "Atomların ve Moleküllerin Anayasası Üzerine, Bölüm I" (PDF). Felsefi Dergi. 26 (151): 1–24. DOI:10.1080/14786441308634955
• Niels Bohr (1914). "Helyum ve hidrojen spektrumları". Doğa. 92 (2295): 231–232. doi: 10.1038 / 092231d0