Ur. 7 października 1885r.
w Kopenhadze,
Zm. 18 listopada 1962r.
w Kopenhadze.
Duński fizyk,
laureat Nagrody Nobla
w dziedzinie fizyki w 1922
roku
za opracowanie badania
struktury atomu.
Uzyskał tytuł doktora na Uniwersytecie
w Kopenhadze w 1911 roku.
W Manchesterze podjął pod
nadzorem Ernesta Rutherforda pracę
nad teorią budowy atomu, opierając się
na teoriach Rutherforda.
W 1913 roku
opublikował
pracę, w której
opisał
swój model
budowy atomu
wodoru. Oparł
swój model na
pewnych
postulatach.
Model atomu wodoru Bohra
Elektron w atomie może poruszać się tylko po ściśle
określonych orbitach nazywanych orbitami stacjonarnymi
(dozwolonymi), na których nie wysyła promieniowania
elektromagnetycznego, dzięki czemu nie spada na jądro.
Dozwolone orbity to takie, na których moment pędu
elektronu L jest równy całkowitej wielokrotności stałej
Plancka podzielonej przez 2π:
gdzie r oznacza promień n-tej orbity, m – masę elektronu,
v – prędkość elektronu. Wynika stąd, że elektron nie może być
w dowolnym miejscu wokół jądra, lecz tylko na orbitach
kołowych, których promień określony jest przez ten postulat.
Elektron może emitować lub pochłaniać promieniowanie
elektromagnetyczne tylko podczas przejść z jednej
dozwolonej orbity na inną. Energia ta jest wysyłana
lub pochłaniana w postaci kwantu (porcji) o wartości
równej różnicy energii elektronu na tych dwóch
orbitach:
E
m
- E
n
= h
⋅ f,
gdzie E
m
i E
n
to energie elektronu na m-tej orbicie
i na n-tej.
Na skutek przejścia
elektronu między
różnymi orbitami z
atomu są wysyłane (lub
pochłaniane) kwanty
promieniowania (fotony)
o różnej energii.
Częstotliwość fali
elektromagnetycznej
związanej z tymi
fotonami ma wartość
odpowiadającą energii
fotonów.
Z teorii Bohra wynikają następujące wyrażenia:
na promień n-tej orbity oraz prędkość i energię
elektronu znajdującego się na n-tej orbicie atomu
wodoropodobnego:
gdzie Z – liczba atomowa danego atomu, e – ładunek
elektronu, m – masa elektronu, ε
0
– przenikalność
dielektryczną próżni, h – stała Plancka, n – numerem
orbity.
Atom składa się z jądra o średnicy ok. 10-14 m, w którym są
skupione protony o ładunku dodatnim i neutrony nie
posiadające ładunku. Masa protonów i neutronów jest w
przybliżeniu jednakowa. Liczba protonów decyduje o rodzaju
pierwiastka (liczbie atomowej) i jest równa liczbie
elektronów, krążących po zewnętrznych orbitach atomu.
Liczba neutronów jest zbliżona do liczby protonów, ale różna
dla poszczególnych izotopów danego pierwiastka. Suma
neutronów i protonów decyduje o masie atomowej izotopu.
Elektron ma masę znacznie mniejszą od masy protonu.
(1860 razy) i ładunek ujemny, co do bezwzględnej wartości
równy ładunkowi protonu, dzięki czemu atom jest
elektrycznie obojętny. Średnica atomu jest większa od jądra
o 4 - 5 rzędów wielkości i w zależności od liczby atomowej
mieści się w granicach 10-9 - 10-10 m.
Głównym zastosowaniem i
sukcesem teorii Bohra była
interpretacja linii widmowych
atomu wodoru. Linie te były
usystematyzowane wcześniej
przez Balmera i był
znaleziony wzór empiryczny
pozwalający na wyliczenie
wielu linii. Okazało się, że na
podstawie teorii Bohra można
było wyprowadzić analogiczny
wzór, a także wzory na linie
widmowe innych serii.
Nawet obecnie jest stosowane oznaczanie
linii widmowych charakterystycznego
promieniowania rentgenowskiego oparte
na modelu Bohra, zgodnie
z którym promieniowanie, które powstaje
w wyniku przeskoku elektronu z wyższych
orbit elektronowych na orbitę pierwszą
(n = 1) nazywamy promieniowaniem serii
K. (literami K, L, M, N ... oznaczono kolejne
orbity). Podobnie przeskok elektronów z
wyższych orbit na orbitę drugą nazywamy
promieniowaniem
serii L itd.
Obecnie opis budowy atomu opiera się na
mechanice kwantowej, zgodnie z którą stan
energetyczny każdego elektronu jest określony
czterema liczbami kwantowymi, pęd elektronu
ma pewien zakres nieoznaczoności, ruch
elektronów może być traktowany jako fala,
a położenie elektronów traktuje się w
kategoriach prawdopodobieństwa. Głównym
sukcesem mechaniki kwantowej była
interpretacja subtelnych linii widmowych, których
nie można było wyjaśnić w oparciu
o model atomu Bohra.
„Nie wierzę, ale słyszałem,
że to działa, nawet jeśli się
nie wierzy.”
Wykonała:
Agata
Lubczyńska 3TB
Żródła:
pl.Wikipedia.org
pl.wikiquote.org
sciaga.pl