Наверняка вы когда-нибудь видели Атомная модель Бора. Это очень важное открытие, сделанное этим ученым для науки, особенно для электромагнетизма и электрохимии. Раньше существовала модель Резерфорда, которая была довольно революционной и очень успешной, но в ней были некоторые конфликты с другими атомными законами, такими как законы Максвелла и Ньютона.
В этой статье мы расскажем вам все, что вам нужно знать об атомной модели Бора, а также ее детали, чтобы прояснить любые сомнения по этому поводу.
Проблемы, которые он помог решить
Как мы упоминали в начале статьи, эта атомная модель помогла разрешить определенные конфликты, которые существовали с другими атомными законами. В предыдущей модели Резерфорда нам приходилось электроны, движущиеся с отрицательным электрическим зарядом, должны были испускать тип электромагнитного излучения. Это должно быть выполнено из-за законов электромагнетизма. Эта потеря энергии приводит к тому, что электроны возвращаются на свою орбиту по спирали к центру. Когда они достигли центра, они рухнули, столкнувшись с ядром.
Это создало проблему в теории, поскольку оно не могло коллапсировать с ядрами атомов, но траектория электронов должна была быть другой. Это было решено с помощью атомной модели Бора. Это объясняет, что электроны вращаются вокруг ядра по определенным разрешенным орбитам, которые имеют определенную энергию. Энергия пропорциональна постоянной Планка.
Эти упомянутые нами орбиты, по которым движутся электроны, были названы энергетическими слоями или энергетическими уровнями. То есть энергия, которую имеют электроны, не всегда одинакова, а квантуется. Квантовые уровни - это разные орбиты, на которых находятся атомы. В зависимости от того, на какой орбите он находится в данный момент, у него будет больше или меньше энергии. Орбиты, расположенные ближе к ядру атома, имеют большее количество энергии. С другой стороны, чем дальше от ядра, тем меньше энергии.
Модель уровня энергии
Эта атомная модель Бора, которая подразумевала, что электроны могут набирать или терять энергию только перепрыгивая с одной орбиты на другую, помогла решить коллапс, предложенный моделью Резерфорда. При переходе с одного энергетического уровня на другой он поглощает или испускает электромагнитное излучение. То есть, когда вы перепрыгиваете с более заряженного уровня энергии на менее заряженный, вы высвобождаете избыточную энергию. И наоборот, когда он переходит с низкого уровня энергии на более высокий, он поглощает электромагнитное излучение.
Поскольку эта атомная модель является модификацией модели Резерфорда, характеристики небольшого центрального ядра и большей части массы атома сохраняются. Хотя орбиты электронов не плоские, как у планет, можно сказать, что эти электроны вращаются вокруг своего ядра так же, как планеты вращаются вокруг Солнца.
Принципы атомной модели Бора
Теперь мы собираемся проанализировать принципы этой атомной модели. Речь идет о подробном объяснении данной модели и ее работы.
- Частицы с положительным зарядом Они находятся в низкой концентрации по сравнению с общим объемом атома.
- Электроны с отрицательным электрическим зарядом - это те, которые вращаются вокруг ядра по круговым энергетическим орбитам.
- Есть энергетические уровни орбит, по которым циркулируют электроны. У них также есть заданный размер, поэтому между орбитами нет промежуточного состояния. Они просто переходят с одного уровня на другой.
- Энергия, которой обладает каждая орбита, зависит от ее размера. Чем дальше орбита от ядра атома, тем больше у него энергии.
- Уровни энергии имеют разное количество электронов. Чем ниже уровень энергии, тем меньше в нем электронов.. Например, если мы находимся на уровне один, там будет до двух электронов. На уровне 2 может быть до 8 электронов и так далее.
- Когда электроны перемещаются с одной орбиты на другую, они поглощают или выделяют электромагнитную энергию. Если вы переходите с одного энергетического уровня на другой с меньшим, вы высвобождаете избыточную энергию, и наоборот.
Эта модель была революционной и пыталась придать материалу устойчивость, которой не было в предыдущих моделях. Дискретные спектры излучения и поглощения газов также были объяснены с помощью этой атомной модели. Это была первая модель, которая ввела понятие квантования или квантования. Это делает атомную модель Бора моделью, находящейся на полпути между классической механикой и квантовой механикой. Хотя у него также есть недостатки, это была модель-предшественник более поздней квантовой механики Шредингера и других ученых.
Ограничения и ошибки модели атома Бора
Как мы уже упоминали, у этой модели также есть определенные недостатки и ошибки. Прежде всего, он не объясняет и не объясняет, почему электроны должны быть ограничены только определенными орбитами. Он прямо предполагает, что у электронов есть известные радиус и орбита. Однако это не так. Десять лет спустя Принцип неопределенности Гейзенберга это опроверг.
Хотя эта атомная модель смогла смоделировать поведение электронов в атомах водорода, она не была столь точной, когда речь шла об элементах с большим числом электронов. Это модель, которая не может объяснить эффект Зеемана. Этот эффект можно увидеть, когда спектральные линии разделены на две или более в присутствии внешнего и статического магнитного поля.
Еще одна ошибка и ограничение этой модели заключается в том, что она дает неверное значение углового момента орбиты основного состояния. Все упомянутые ошибки и ограничения привели к тому, что спустя годы на смену атомной модели Бора пришла квантовая теория.
Я надеюсь, что в этой статье вы сможете больше узнать об атомной модели Бора и ее приложениях в науке.