|
|
Godine 1913, Danski fizičar Niels Bohr (1885 - 1962) iznio je svoju teoriju koja je uspjela objasniti spektar zračenja vodikovog atoma, a temeljila se na Rutherfordovom planetarnom modelu. U tom modelu, negativno nabijeni elektron kruži oko pozitivno nabijene jezgre a ulogu centripetalne sile preuzima privlačna elektrostatska Coulombova sila.
Elektron možemo shvatiti ne samo kao česticu, već i kao de Brogliev val (val materije) koji interferira sam sa sobom. Jedine stabilne orbite su one koje zadovoljavaju uvjet da je opseg staze cijeli broj valnih duljina. Posljedica je da su dozvoljene samo određene udaljenosti kruženja elektrona od jezgre, odnosno kvantizacija radijusa. Matematički dodatak mathematical appendix objašnjava kako se izračunavaju te vrijednosti.
Prema klasičnoj elektrodinamici, naboj koji ima centripetalnu akceleraciju zbog kruženja oko jezgre treba neprekidno zračiti elektromagnetske valove. Zbog gubitka energije elektron bi trebao, gibajući se po spirali, vrlo brzo pasti na jezgru. Naprotiv, elektron u Bohrovom modelu ne emitira energiju ako se giba po posebno odabranim, stacionarnim orbitama. Ako elektron nije u najnižem energetskom stanju (n = 1), može učiniti spontani prijelaz u niže energetsko stanje pri čemu elektron emitira energiju u obliku fotona (čestice svjetlosti). Izračunavanje valne duljine elektromagnetskih valova pomoću Bohrovog modela poklapalo se sa eksperimentalno dobivenim rezultatima.
Ideju kruženja atoma oko jezgre ne smije se doslovno prihvatiti, jer je Bohrov model samo međukorak u stvaranju kompletne i preciznije teorije koja opisuje sva zbivanja na razini atoma, kvantne mehanike.
Ova simulacija prikazuje vodikov atom prema čestičnom ili valnom modelu. Slobodno izaberite glavni kvantni broj n. Desni dio simulacije prikazuje energetske nivoe u atomu. Desno dolje možete pročitati iznos radijusa r i ukupne energije elektrona E.
Ako pokušate mijenjati orbite elektrona pomoću miša, to će općenito dovesti do nestacionarnog stanja. To možete posebno dobro uočiti u valnom modelu. Zelena valovita linija simbolizira da de Broglev val nije zatvoren u većini slučajeva. Samo ako je opseg kružnice cijeli broj valnih duljina možemo dobiti stacionarne uvjete (plava linija).
|
|
URL: http://www.walter-fendt.de/ph14e/bohrh.htm
© Walter
Fendt, May 30, 1999
Last modification: January 18, 2003
Preveo
i prilagodio: Berti Erjavec, ožujak 2007.
