Боров модел на атома

Моделът Бор има атом, състоящ се от малко, положително заредено ядро, орбитирано от отрицателно заредени електрони. Ето по-подробно разглеждане на модела на Бор, който понякога се нарича модел на Ръдърфорд-Бор.

Нилс Бор през 1915 г. предлага Боров модел на Атома. Тъй като моделът на Бор е модификация на по-ранния модел на Ръдърфорд, някои хора наричат ​​модела на Бор моделът на Ръдърфорд-Бор. Съвременният модел на атома се основава на квантовата механика. Моделът Бор съдържа някои грешки, но той е важен, тъй като описва повечето от приетите характеристики на атомната теория без цялата математика на високо ниво на съвременната версия. За разлика от по-ранните модели, моделът на Бор обяснява формулата на Райдберг за линиите на спектрални емисии атомен водород.

Моделът Бор е планетарен модел, при който отрицателно заредените електрони обикалят в орбита малко, положително заредено ядро, подобно на планетите, обикалящи около Слънцето (с изключение на това, че орбитите не са равни). Гравитационната сила на Слънчевата система е математически сходна с кулоновата (електрическа) сила между положително зареденото ядро ​​и отрицателно заредените електрони.

• Електроните обикалят около ядрото в орбитите, които имат зададен размер и енергия.
• Енергията на орбитата е свързана с нейния размер. Най-ниската енергия се намира в най-малката орбита.
• Радиацията се абсорбира или излъчва, когато електрон се движи от една орбита към друга.

Най-простият пример на модела на Бор е за водородния атом (Z = 1) или за водород-подобен йон (Z> 1), в който отрицателно зареден електрон орбитира малко положително заредено ядро. Електромагнитна енергия ще бъде погълнат или излъчен, ако електрон се движи от една орбита към друга. само определени орбитни електронни са разрешени. Радиусът на възможните орбити се увеличава с n², където n е главно квантово число. Преходът 3 → 2 произвежда първия ред на Серия Балмер. За водорода (Z = 1) се получава фотон с дължина на вълната 656 nm (червена светлина).

По-тежките атоми съдържат повече протони в ядрото от водородния атом. Необходими бяха повече електрони, за да се отмени положителният заряд на всички тези протони. Бор вярваше, че всяка електронна орбита може да побере само определен брой електрони. След като нивото се запълни, допълнителни електрони ще бъдат прехвърлени до следващото ниво. По този начин, моделът на Бор за по-тежки атоми описани електронни обвивки. Моделът обясни някои от атомните свойства на по-тежки атоми, които никога не са били възпроизвеждани преди. Например, моделът на обвивката обясни защо атомите стават по-малки, движещи се през период (ред) на периодичната таблица, въпреки че имат повече протони и електрони. Той също така обясни защо благородните газове са инертни и защо атомите в лявата част на периодичната таблица привличат електрони, докато тези от дясната страна ги губят. Въпреки това, моделът предположи, че електроните в обвивките не си взаимодействат помежду си и не може да обясни защо електроните сякаш се подреждат неправилно.

• Той нарушава Принцип на несигурността на Хайзенберг защото счита електроните да имат както известен радиус, така и орбита.
• Моделът Bohr предоставя неправилна стойност за основното състояние орбитален ъглов импулс.
• Той прави лоши прогнози по отношение на спектрите на по-големи атоми.
• Не прогнозира относителните интензитети на спектралните линии.
• Моделът на Бор не обяснява фината структура и хипер фината структура в спектрални линии.
• Това не обяснява ефекта на Земан.

Най-забележителното усъвършенстване на модела на Бор беше моделът на Сомерфелд, който понякога се нарича модел на Бор-Сомерфелд. В този модел електроните пътуват по елиптични орбити около ядрото, а не по кръгови орбити. Моделът на Сомерфелд беше по-добър в обяснението на атомните спектрални ефекти, какъвто е ефектът на Старк при разделянето на спектралната линия. Въпреки това, моделът не може да побере магнитното квантово число.

В крайна сметка моделът на Бор и базираните на него модели са заменени от модела на Волфганг Паули, базиран на квантовата механика през 1925 г. Този модел е подобрен, за да произведе съвременния модел, въведен от Ервин Шрьодингер през 1926г. Днес поведението на водородния атом се обяснява с помощта на вълновата механика за описание на атомните орбитали.

• Лахтакия, Ахлеш; Salpeter, Edwin E. (1996). „Модели и моделисти на водород“. Американски журнал за физика. 65 (9): 933. Bibcode: 1997AmJPh..65..933L. DOI:10.1119/1.18691
• Линус Карл Полинг (1970). „Глава 5-1“. Обща химия (3-то изд.). Сан Франциско: W.H. Freeman & Co. ISBN 0-486-65622-5.
• Нилс Бор (1913). „За Конституцията на атомите и молекулите, част I“ (PDF). Философско списание. 26 (151): 1–24. DOI:10.1080/14786441308634955
• Нилс Бор (1914). „Спектрите на хелий и водород“. природа. 92 (2295): 231–232. doi: 10.1038 / 092231d0