Розвиток науки час від часу впливає на людську цивілізацію. Один із них стосується атома, де теорія атома існує з кількох століть до нашої ери і продовжує вивчатися різними експериментами вченими з метою вироблення теорій, корисних для науки в майбутньому.
Одним з вчених, що досліджували атом, є Нільс Бор, відомий як атомна теорія Бора. Датський вчений представив модель атома Бора в 1913 році, описавши атом як невелике, позитивно заряджене ядро, оточене електронами, що рухаються по кругових орбітах. Де кругова орбіта також оточує серцевину.
Модель атома Бора нагадує модель Сонячної системи, але її гравітаційна сила замінюється електростатичною. Відкриття подвійних властивостей електромагнітного випромінювання та експерименти, що демонструють квантування енергії, допомогли Нілу Бору створити модель атома, яка змогла подолати деякі слабкі місця моделі Руерфорда. Є 6 основних пунктів з атомної теорії Бора, серед яких:
- Електрони в атомі водню кружляють навколо ядра по колу, але мають певну енергію, звану орбітами.
- Енергія електронів на орбіті визначається відстанню електронів до атомного ядра, чим далі від ядра енергія електронів тим вище.
- Лише на орбітах з певним енергетичним рівнем електрони можуть оточувати ядро, або іншими словами, квантований енергетичний рівень.
- Електрони можуть переходити від нижчого енергетичного рівня до більш високого енергетичного, якщо вони поглинають достатньо енергії.
- Електрони можуть переходити на вищий рівень енергії на нижчий рівень енергії, вивільняючи певні енергії.
- Рівень енергії шляху електрона кратний цілому числу від 1 до нескінченності, яке називається квантовим числом.
(Читайте також: Плюси і мінуси атомної теорії Резерфорда)
Модель Бора про атом водню
Атомна теорія Бора зуміла пояснити спектри атомів водню та атомів, що мають поодинокі електрони, але не змогла пояснити спектри атомів з багатьма електронами. У моделі Бора для атома водню є 6 важливих моментів, а саме:
- Атом Гідрогену має нерухомий стан, який нумерується n = 1,2,3 ,,,,, до нескінченності. Де n - головне квантове число.
- Радіус нерухомого стану задається формулою: rп = n2a0,, де0 відомий як радіус Бора і має значення 52,9 вечора.
- Енергія певного стаціонарного стану (орбіти) в атомі Гідрогену дається як: En = - RH (1 / n2) Дж на атом, де RH - покликав Ридберг-Констант. = -2,18 х 10-18 Дж на атом.
- Енергія електрона з нерухомого стану (En) завжди є негативною для атома водню.
- Теорія Бора для атома Гідрогену також може бути застосована до таких іонів, як He +, Li 2+, Be 3+, які мають лише один електрон.
Переваги та обмеження
Як і в інших атомних теоріях, атомна теорія Бора має свої переваги та недоліки. Де для переваг включення стабільних атомів, оскільки електрони не можуть втрачати енергію, перебуваючи на певних орбітах, атомна теорія Бора пояснює лінійний спектр атомів водню.
Що стосується обмежень атомної теорії Бора, серед іншого; Ця теорія не може пояснити спектр багатоелектронних атомних ліній, не може пояснити поділ спектральних ліній за наявності магнітного поля (ефект Зеемана) або електричного поля (ефект Старка), не може пояснити відносну інтенсивність спектральної ліній.
