مدل اتمی بور

بور

مطمئنا شما تا به حال دیده اید مدل اتمی بور. این کشف کاملاً مهمی است که این دانشمند برای علم ، به ویژه الکترومغناطیس و الکتروشیمی انجام داده است. قبلاً مدل رادرفورد وجود داشت که کاملاً انقلابی و بسیار موفق بود ، اما با قوانین اتمی دیگر مانند قوانین ماکسول و نیوتن درگیری هایی نیز وجود داشت.

در این مقاله قصد داریم هر آنچه در مورد مدل اتمی بور می دانید و همچنین جزئیات آن برای روشن شدن هرگونه تردید در این زمینه برای شما بیان کنیم.

مشکلاتی که به حل آنها کمک کرد

سطح انرژی

همانطور که در ابتدای مقاله اشاره کردیم ، این مدل اتمی به حل برخی از تعارضات موجود با سایر قوانین اتمی کمک کرد. در مدل قبلی رادرفورد ، ما مجبور بودیم الکترونهایی که با بار الکتریکی منفی در حال حرکت هستند باید نوعی تابش الکترومغناطیسی منتشر کنند. این باید به دلیل قوانین الکترومغناطیسی موجود در آنجا انجام شود. این اتلاف انرژی باعث می شود الکترون ها با چرخش مارپیچ به سمت مرکز به مدار خود کاهش پیدا کنند. وقتی به مرکز رسیدند ، در هم ریختند و با هسته برخورد کردند.

این از لحاظ نظری مشکلی ایجاد کرد ، زیرا نمی توانست با هسته اتم ها سقوط کند ، اما مسیر الکترون ها باید متفاوت باشد. این با مدل اتمی بور حل شد. این توضیح می دهد که الکترونها در مدارهای مشخصی که مجاز هستند و دارای انرژی خاصی هستند به دور هسته می چرخند. انرژی متناسب با ثابت پلانک است.

به این مدارهایی که در مکان حرکت الکترون ها اشاره کردیم ، لایه های انرژی یا سطح انرژی گفته می شد. یعنی انرژی که الکترونها دارند همیشه یکسان نیست بلکه کوانتیزه می شود. سطح کوانتوم مدارهای مختلفی است که در آن اتم ها یافت می شوند. بسته به اینکه در هر لحظه در کدام مدار قرار دارد ، انرژی کم و بیش خواهد داشت. مدارهای نزدیکتر به هسته اتم مقدار بیشتری انرژی دارند. از طرف دیگر ، هرچه فاصله آنها از هسته بیشتر شود ، انرژی کمتری نیز خواهد داشت.

مدل سطح انرژی

الکترون ها در حال چرخش هستند

این مدل اتمی بور ، که حاکی از آن است که الکترونها فقط با پریدن از یک مدار به مدار دیگر می توانند انرژی خود را بدست آورند یا از دست بدهند ، به حل فروپاشی پیشنهاد شده توسط مدل رادرفورد کمک کرد. هنگام حرکت از یک سطح انرژی به سطح دیگر ، تابش الکترومغناطیسی را جذب یا منتشر می کند. یعنی وقتی از یک سطح انرژی شارژتر به یک بار کمتر پرش می کنید ، انرژی اضافی را آزاد می کنید. برعکس ، وقتی از سطح انرژی پایین به سطح بالاتری می رود ، تابش الکترومغناطیسی را جذب می کند.

از آنجا که این مدل اتمی اصلاح شده در مدل رادرفورد است ، ویژگی های هسته مرکزی کوچک و بیشتر جرم اتم حفظ می شود. اگرچه مدار الکترونها مانند سیارات مسطح نیستند ، اما می توان گفت که این الکترونها به دور هسته خود به روشی مشابه سیارات دور خورشید می چرخند.

اصول مدل اتمی بور

مدل اتمی بور

ما اکنون می خواهیم اصول این مدل اتمی را تجزیه و تحلیل کنیم. این در مورد توضیحات دقیق مدل گفته شده و عملکرد آن است.

  1. ذراتی که بار مثبت دارند آنها در مقایسه با حجم کل اتم در غلظت کم هستند.
  2. الکترونهایی با بار الکتریکی منفی ، آنهایی هستند که در مدارهای دایره ای انرژی در حال چرخش در اطراف هسته هستند.
  3. سطح انرژی مدارهایی که الکترون از طریق آنها گردش می کند وجود دارد. آنها همچنین دارای اندازه مشخصی هستند ، بنابراین بین مدارها حالت میانی وجود ندارد. آنها فقط از یک سطح به سطح دیگر می روند.
  4. انرژی که هر مدار دارد به اندازه آن مربوط می شود. هرچه مدار از هسته اتم بیشتر باشد انرژی آن بیشتر است.
  5. سطح انرژی تعداد مختلفی از الکترون دارد. هرچه سطح انرژی کمتر باشد ، الکترونهای آن کمتر است. به عنوان مثال ، اگر در سطح یک باشیم ، حداکثر دو الکترون وجود دارد. در سطح 2 ، می تواند تا 8 الکترون وجود داشته باشد ، و غیره.
  6. وقتی الکترون ها از یک مدار به مدار دیگر می روند ، انرژی الکترومغناطیسی را جذب یا آزاد می کنند. اگر از یک سطح پرانرژی تر به سطح دیگر بروید ، انرژی اضافی را آزاد می کنید و بالعکس.

این مدل انقلابی بود و سعی داشت به ماده ای که مدلهای قبلی نداشتند پایداری بدهد. طیف گسسته انتشار و جذب گازها نیز با این مدل اتمی توضیح داده شد. این اولین مدلی بود که مفهوم کوانتاسیون یا کوانتاسیون را معرفی کرد. این باعث می شود مدل اتمی بور مدلی باشد که بین مکانیک کلاسیک و مکانیک کوانتوم فاصله دارد. اگرچه این مدل نیز وجود ندارد ، اما این یک مدل پیش ساز برای مکانیک کوانتومی بعدی شرودینگر و دانشمندان دیگر بود.

محدودیت ها و خطاهای مدل اتمی بور

اتم کامل

همانطور که اشاره کردیم ، این مدل نیز دارای کاستی ها و خطاهای خاصی است. اول از همه ، این توضیح نمی دهد یا دلیل نمی دهد که چرا الکترونها فقط باید در مدارهای خاص محدود شوند. این مستقیماً فرض می کند که الکترون ها دارای شعاع و مدار شناخته شده هستند. با این حال، این طوری نیست. یک دهه بعد اصل عدم اطمینان هایزنبرگ این موضوع را رد کرد.

اگرچه این مدل اتمی قادر بود رفتار الکترون ها را در اتم های هیدروژن مدلسازی کند ، اما وقتی صحبت از عناصر با تعداد الکترون بیشتر می شود ، چندان دقیق نبود. این مدلی است که در توضیح اثر زیمان مشکل دارد. این اثر همان چیزی است که می تواند هنگام تقسیم خطوط طیفی به دو یا چند در حضور یک میدان مغناطیسی خارجی و استاتیک ، مشاهده شود.

یکی دیگر از خطاها و محدودیت هایی که این مدل دارد این است که مقدار نادرستی برای حرکت زاویه ای مدار حالت زمین فراهم می کند. تمام این خطاها و محدودیت های ذکر شده باعث می شود سالها بعد مدل اتمی بور با نظریه کوانتوم جایگزین شود.

امیدوارم با این مقاله بتوانید با مدل اتمی بور و کاربردهای آن در علم بیشتر آشنا شوید.


محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

اولین کسی باشید که نظر

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند با *

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.