본 적이 있습니까? 보어 원자 모델. 이것은이 과학자가 과학, 특히 전자기학과 전기 화학을 위해 만든 매우 중요한 발견입니다. 이전에는 Rutherford의 모델이 있었는데, 이것은 상당히 혁신적이고 매우 성공적 이었지만 Maxwell과 Newton과 같은 다른 원자 법칙과 충돌이있었습니다.
이 기사에서 우리는 Bohr의 원자 모델에 대해 알아야 할 모든 것과 주제에 대한 의구심을 명확히하기 위해 세부 사항을 알려줄 것입니다.
해결에 도움이 된 문제
기사의 시작 부분에서 언급했듯이이 원자 모델은 다른 원자 법칙과 함께 존재하는 특정 충돌을 해결하는 데 도움이되었습니다. 이전 러더 포드 모델에서는 음의 전하로 움직이는 전자는 일종의 전자기 복사를 방출해야했습니다. 이것은 전자기학의 법칙 때문에 성취되어야합니다. 이러한 에너지 손실로 인해 전자는 중심을 향해 나선형으로 움직이는 궤도로 축소됩니다. 그들이 중앙에 도달했을 때 그들은 붕괴되어 코어와 충돌했습니다.
이것은 원자핵과 함께 붕괴 할 수 없기 때문에 이론상 문제를 일으켰지 만 전자의 궤적은 달라야했습니다. 이것은 Bohr 원자 모델로 해결되었습니다. 그것은 설명합니다 전자는 허용되고 특정 에너지를 가진 특정 궤도에서 핵 주위를 공전합니다. 에너지는 플랑크 상수에 비례합니다.
전자가 이동하는 곳에서 언급 한 이러한 궤도를 에너지 층 또는 에너지 레벨이라고합니다. 즉, 전자가 가진 에너지는 항상 같지 않고 양자화됩니다. 양자 수준은 원자가 발견되는 다른 궤도입니다. 주어진 순간에 어느 궤도에 있느냐에 따라 에너지가 더 많거나 적을 것입니다. 원자핵에 더 가까운 궤도는 더 많은 양의 에너지를 가지고 있습니다. 반면에 핵에서 멀어 질수록 에너지가 줄어 듭니다.
에너지 수준 모델
전자가 한 궤도에서 다른 궤도로 점프해야만 에너지를 얻거나 잃을 수 있음을 암시하는이 Bohr 원자 모델은 Rutherford의 모델이 제안한 붕괴를 해결하는 데 도움이되었습니다. 한 에너지 수준에서 다른 에너지 수준으로 이동할 때 전자기 복사를 흡수하거나 방출합니다. 즉, 더 많이 충전 된 에너지 수준에서 덜 충전 된 수준으로 점프하면 초과 에너지가 방출됩니다. 반대로 낮은 에너지 수준에서 높은 수준으로 이동하면 전자기 복사를 흡수합니다.
이 원자 모델은 러더 포드 모델의 변형이기 때문에 작은 중심핵과 원자 질량의 대부분이 유지됩니다. 전자의 궤도는 행성의 궤도처럼 평평하지 않지만,이 전자는 태양 주위의 행성과 비슷한 방식으로 핵 주위를 회전한다고 말할 수 있습니다.
보어의 원자 모델 원리
이제이 원자 모델의 원리를 분석 할 것입니다. 해당 모델 및 작동에 대한 자세한 설명입니다.
- 양전하를 띠는 입자 원자의 총 부피에 비해 농도가 낮습니다.
- 음전하를 띤 전자는 에너지의 원형 궤도에서 핵 주위를 회전하는 것으로 발견됩니다.
- 전자가 순환하는 궤도의 에너지 수준이 있습니다. 그들은 또한 정해진 크기를 가지고 있으므로 궤도 사이에 중간 상태가 없습니다. 그들은 단지 한 수준에서 다른 수준으로 이동합니다.
- 각 궤도가 소유하는 에너지는 크기와 관련이 있습니다. 궤도가 원자핵에서 멀어 질수록 더 많은 에너지를 갖게됩니다.
- 에너지 레벨은 전자 수가 다릅니다. 에너지 레벨이 낮을수록 포함 된 전자가 적습니다.. 예를 들어, 우리가 레벨 2에 있다면 최대 8 개의 전자가있을 것입니다. 레벨 XNUMX에서는 최대 XNUMX 개의 전자가있을 수 있습니다.
- 전자가 한 궤도에서 다른 궤도로 이동할 때 전자기 에너지를 흡수하거나 방출합니다. 더 많은 에너지 수준에서 다른 수준으로 이동하면 초과 에너지를 방출하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
이 모델은 혁명적이며 이전 모델에는 없었던 소재에 안정성을 부여하려고했습니다. 가스의 이산 방출 및 흡수 스펙트럼도이 원자 모델로 설명되었습니다. 양자화 또는 양자화의 개념을 도입 한 최초의 모델이었습니다. 이것은 Bohr의 원자 모델을 고전 역학과 양자 역학의 중간에있는 모델로 만듭니다. 단점도 있지만 Schrödinger와 다른 과학자들의 후기 양자 역학에 대한 선구자 모델이었습니다.
Bohr 원자 모델의 한계와 오류
앞서 언급했듯이이 모델에는 특정 단점과 오류도 있습니다. 우선, 전자가 특정 궤도에만 제한되어야하는 이유를 설명하거나 설명하지 않습니다. 그것은 전자가 알려진 반경과 궤도를 가지고 있다고 직접 가정합니다. 그러나 이것은 그렇지 않습니다. XNUMX 년 후 하이젠 베르크의 불확실성 원칙은이를 반증했다.
이 원자 모델은 수소 원자에서 전자의 거동을 모델링 할 수 있었지만 더 많은 수의 전자를 가진 원소에 관해서는 그다지 정확하지 않았습니다. 그것은 모델입니다 Zeeman 효과를 설명하는 데 어려움이 있습니다. 이 효과는 외부 및 정적 자기장이 존재하는 상태에서 스펙트럼 선이 둘 이상으로 나뉘었을 때 볼 수있는 것입니다.
이 모델의 또 다른 오류와 한계는지면 궤도의 각운동량에 대해 잘못된 값을 제공한다는 것입니다. 언급 된 이러한 모든 오류와 한계로 인해 Bohr의 원자 모델이 몇 년 후 양자 이론으로 대체되었습니다.
이 기사를 통해 Bohr의 원자 모델과 과학에서의 응용에 대해 더 많이 배울 수 있기를 바랍니다.