El Ατομικό μοντέλο Bohr προσπαθήστε να εξηγήσετε πώς τα στοιχεία είναι διατεταγμένα μέσα σε ένα άτομο. Με αυτό, ήταν δυνατό να συμπεράνουμε ότι η κίνηση των ατόμων σε κυκλικές τροχιές και η μετατόπισή τους μεταξύ μιας τροχιάς και της άλλης ήταν ικανές να παράγουν αυξήσεις ή απώλειες ενέργειας. Εδώ μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το ατομική θεωρία του Βωχ.
Μοντέλο Atomic Bohr
Έλαβε επίσης το όνομα μοντέλου Rutherford-Bohr. Αναπτύχθηκε το 1913, με βάση το μοντέλο του Ράδερφορντ, το οποίο, αν και επιτυχημένο και επαναστατικό, είχε κάποιες συγκρούσεις με τους νόμους του Μάξγουελ και τους νόμους του Νεύτωνα, επειδή θεωρήθηκε ότι όλα τα άτομα ήταν ασταθή.
Το ατομικό μοντέλο του Rutherford βασίστηκε στο γεγονός ότι τα κινούμενα ηλεκτρόνια που είχαν αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο θα έπρεπε να διαδίδουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, σύμφωνα με τους νόμους του Ηλεκτρομαγνητισμού. Υποθέτοντας ότι ήταν έτσι, η απώλεια ενέργειας θα αναγκάσει τα ηλεκτρόνια να συμπιέσουν την τροχιά τους, σπειροειδώς προς το κέντρο του ατόμου και στη συνέχεια να καταρρεύσουν στον πυρήνα.
ΝΕΕΣ ΙΔΕΕΣ
El Ατομικό μοντέλο Bohr έδωσε τη λύση σε αυτό το πρόβλημα, υποστηρίζοντας ότι τα ηλεκτρόνια κυκλοφορούν σε τροχιά γύρω από τον πυρήνα, αλλά μόνο σε ορισμένες επιτρεπόμενες τροχιές και με μια ορισμένη ενέργεια που είναι ανάλογη της σταθεράς του Planck.
Σε αυτές τις επιτρεπόμενες τροχιές δόθηκε το όνομα ενεργειακών κελυφών ή ενεργειακών επιπέδων. Αυτό σημαίνει ότι η ενεργειακή ικανότητα ενός ηλεκτρονίου μέσα σε ένα άτομο δεν είναι συνεχής, αλλά ποσοτικοποιείται σε ένα ορισμένο επίπεδο.
Αυτά τα επίπεδα προσδιορίζονται με έναν κβαντικό αριθμό n (n = 1, 2, 3, και περισσότερο) και σύμφωνα με τον Bohr, αυτός ο κβαντικός αριθμός θα μπορούσε να καθοριστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο Ryberg, ο οποίος είναι ένας κανόνας που δημιουργήθηκε το 1888 από τον Σουηδό φυσικό Johannes Ryberg. να αναπαραστήσει τα μήκη κύματος των φασματικών γραμμών πολλών χημικών στοιχείων.
Αυτό το μοτίβο ενεργειακών επιπέδων έδειξε ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να αυξήσουν ή να μειώσουν την ενέργειά τους μόνο εάν καταφέρουν να πηδήξουν από μια συγκεκριμένη τροχιά στην άλλη, και όταν συμβεί αυτό, το ηλεκτρόνιο θα ακτινοβολούσε ή θα απορροφούσε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στη διαδικασία.
El Ατομικό μοντέλο Bohr ήταν μια τροποποίηση του μοντέλου του Rutherford. Για το λόγο αυτό, οι ιδιαιτερότητες ενός μικρού κεντρικού πυρήνα με το μεγαλύτερο μέρος της μάζας παρέμειναν. Με τον ίδιο τρόπο, τα ηλεκτρόνια έκαναν την τροχιακή τους κίνηση γύρω από τον πυρήνα, με παρόμοιο τρόπο με τους πλανήτες γύρω από τον ήλιο, αλλά οι τροχιακές τους κινήσεις δεν ήταν επίπεδες.
Βασικές αρχές του ατομικού μοντέλου Bohr
Φορτισμένα σωματίδια με ηλεκτρική ενέργεια θετικού πρόσημου βρίσκονται σε πολύ μικρές ποσότητες, αν τα συγκρίνουμε με τον όγκο του ατόμου και καλύπτουν το μεγαλύτερο τμήμα μάζας του ατόμου. Ενώ τα ηλεκτρόνια, που έχουν αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο, κινούνται γύρω από τον πυρήνα σε κυκλικές τροχιές, οι οποίες έχουν ήδη προκαθορισμένο μέγεθος και ενέργεια. Εξαιτίας αυτού, δεν υπάρχουν σε ενδιάμεση θέση μεταξύ των τροχιών.
Η ενέργεια της τροχιάς έχει σχέση ανάλογη με το μέγεθός της. Η χαμηλότερη ενέργεια βρίσκεται στην τροχιά με τη μικρότερη περίμετρο. Όσο πιο μακριά είναι ένα επίπεδο ενέργειας από τον πυρήνα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα ενέργειας που διαθέτει.
Τα διαφορετικά ενεργειακά επίπεδα έχουν διαφορετικούς αριθμούς ηλεκτρονίων. Όσο χαμηλότερο είναι το επίπεδο ενέργειας, τόσο λιγότερα ηλεκτρόνια έχει. Για παράδειγμα, στο επίπεδο 1 θα υπάρχουν έως 2 ηλεκτρόνια, στο επίπεδο 2 θα υπάρχουν έως και 8 ηλεκτρόνια κ.ο.κ. Έτσι, η ενέργεια ακτινοβολείται ή απορροφάται τη στιγμή που ένα ηλεκτρόνιο αλλάζει από τη μια τροχιά στην άλλη.
Πρόσθετες εκτιμήσεις για το ατομικό μοντέλο του Bohr
Ο λόγος ύπαρξης Ατομικό μοντέλο Bohr ήταν να εξηγήσει ότι η ύλη παραμένει σταθερή, κάτι που δεν έκαναν τα προηγούμενα ατομικά μοντέλα, καθώς και τα φάσματα απορρόφησης και ακτινοβολίας των αερίων.
Ο Bohr's ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε την έννοια της κβαντοποίησης, που την τοποθετεί ανάμεσα σε ένα μοντέλο της κλασικής μηχανικής, όπως το Συνεισφορές του Blaise Pascal και ένα κβαντομηχανικό μοντέλο. Βελτίωσε το μοντέλο του Ράδερφορντ ενσωματώνοντας ανακαλύψεις κβαντισμού που έκανε ο Μαξ Πλανκ λίγα χρόνια νωρίτερα και τις θεωρίες του Άλμπερτ Αϊνστάιν.
Παρά τις ελλείψεις του, το Ατομικό μοντέλο Bohr ήταν ο προηγούμενος της γέννησης της κβαντικής μηχανικής που ξεκίνησε από τον Schrödinger και άλλους επιστήμονες, καθώς και Κβαντική Θεωρία του Πλανκ.
Περιορισμοί και σφάλματα στο μοντέλο Bohr
Το μοντέλο δεν εξηγεί γιατί τα ηλεκτρόνια περιορίζονται μοναδικά σε συγκεκριμένες τροχιές.
Στο μοντέλο δηλώθηκε ότι τα ηλεκτρόνια είχαν μια γνωστή ακτίνα και τροχιά, την οποία η Αρχή της Αβεβαιότητας του Werner Heisenberg θα διέψευδε δέκα χρόνια αργότερα.
El Ατομικό μοντέλο Bohr είχε την ικανότητα να αναπαράγει τη συμπεριφορά των ηλεκτρονίων στα άτομα υδρογόνου, αλλά τα μοτίβα του δεν ήταν εφαρμόσιμα σε άτομα άλλων στοιχείων που είχαν μεγαλύτερο αριθμό ηλεκτρονίων.
Αυτό το ατομικό μοντέλο παρουσίαζε ασυνέπειες όταν επρόκειτο να εξηγήσει το φαινόμενο Zeeman. Αυτό το φαινόμενο είναι αυτό που μπορεί να φανεί όταν οι φασματικές γραμμές χωρίζονται σε δύο ή περισσότερες, παρουσία ενός εξωτερικού και ακίνητου μαγνητικού πεδίου.
Ομοίως, το Ατομικό μοντέλο Bohr δίνει μια εσφαλμένη τιμή για την τροχιακή γωνιακή ορμή της ύλης στη θεμελιώδη κατάσταση.
Όλοι αυτοί οι λόγοι οδήγησαν στο Ατομικό μοντέλο Bohr Αντικαταστάθηκε χρόνια αργότερα από την κβαντική θεωρία, προϊόν της επιστημονικής εργασίας των Heisenberg και Schrodinger.
Ποιος ήταν ο Niels Bohr;
Ο Niels Bohr ήταν ένας φυσικός που γεννήθηκε στην πόλη της Κοπεγχάγης της Δανίας τον Οκτώβριο του 1885. Ο πατέρας του ήταν καθηγητής πανεπιστημίου και η μητέρα του ήταν κόρη πλούσιας οικογένειας. Είχε την ευκαιρία να μπει στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης το 1903, για να σπουδάσει φυσική, αλλά σπούδασε και αστρονομία και μαθηματικά. Το 1911 κατάφερε να πάρει το διδακτορικό του.
Επίσης το 1911, χάρη στην υποτροφία του Ιδρύματος Carlsberg, το οποίο αφιέρωσε τους πόρους του στη μελέτη του ατόμου, κατάφερε να ταξιδέψει στο Λονδίνο και κατά τη διάρκεια της παραμονής του γνώρισε σχετικούς επιστήμονες, όπως ο JJ Thomson και ο Ernest Rutherford.
Το 1912, επέστρεψε στη Δανία, παντρεύοντας τη Margrethe Norlud, με την οποία απέκτησε έξι παιδιά, ένα από τα οποία έγινε διάσημος φυσικός που κέρδισε το βραβείο Νόμπελ το 1975, όπως ακριβώς είχε κάνει ο πατέρας του χρόνια πριν.
Εγκαταστάθηκε στη Δανία και λόγω της μη δημοτικότητας της φυσικής στη χώρα του, αναγκάστηκε να διδάξει φοιτητές ιατρικής, γεγονός που δυσαρέστησε τον Μπορ, επιστρέφοντας αργότερα στο Μάντσεστερ της Αγγλίας, όπου ο Ρόδερφορντ του είχε προτείνει μια θέση. Παρέμεινε στο Λονδίνο μέχρι 2 χρόνια μετά την έναρξη του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου.
Διευθυντής Φυσικής και Βραβείο Νόμπελ
Το έτος 1916 διορίστηκε διευθυντής της θεωρητικής φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης, μια θέση που δημιουργήθηκε ειδικά για αυτόν. Το 1918 έπεισε την κυβέρνηση να δημιουργήσει το Δανικό Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής, σήμερα γνωστό ως Ινστιτούτο Niels Bohr, το οποίο ξεκίνησε το ταξίδι του το 1921, με τον ίδιο ως τον κύριο διευθυντή του.
Του απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1922, για το έργο του στη διερεύνηση των ατόμων και της ακτινοβολίας που εκπέμπουν. Στη συνέχεια, το 1924, ο Bohr συνάντησε τον Heisenberg στη Δανία και αργότερα είχε την ευκαιρία να δεχθεί επιστήμονες όπως ο Paul Dirac και ο Erwin Schrödinger, οι οποίοι ήταν σε θέση να διαμορφώσουν τη σκέψη και την ερμηνεία της κβαντικής μηχανικής στην Κοπεγχάγη.
Ο Μπορ πέθανε στις 18 Νοεμβρίου 1962 στο Κάρλσμπεργκ της Δανίας, αλλά ήταν ο πατέρας της σύγχρονης Φυσικής στη χώρα του.
Ελπίζουμε ότι αυτή η ανάγνωση στο Ατομικό μοντέλο Bohr ήταν ενδιαφέρουσα και σας προσκαλούμε να μάθετε περισσότερα για το επιστημονικό μας περιεχόμενο.