Model atomu wodoru według Bohra.
W atomach wokół dodatnio naładowanych jąder poruszają się ujemnie naładowane elektrony, na które działają siły kulombowskie.
Jeżeli elektron porusza się po orbicie wokół jądra, to poddany jest działaniu: siły odśrodkowej Fodośr. (związanej z ruchem po okręgu) oraz siły dośrodkowej Fdośr. (wynikającej z oddziaływania elektrostatycznego ładunku jądra i elektronu).
Ponieważ siły te równoważą się, elektron porusza się po tym samym torze wokół jądra przy każdym obrocie.
m v 2
1
F
=
odsr.
r
gdzie: r – promień orbity, v – prędkość cząstki, m1 – masa elektronu.
W wyniku przyciągania elektrostatycznego powstaje siła dośrodkowa: Q Q
1
2
F
=
dosr.
2
4πε r
gdzie: ε = ε ε
0
r; εr – względna przenikalność materiału, ε0 – przenikalność dielektryczna próżni. ε0 = 8,85 ⋅ 10-12 F/m (farada na metr).
Ponieważ Fodośr. = Fdośr. , można obliczyć promień orbity po przekształceniach powyższych zależności:
Q Q
1
2
r =
2
4πε m v
1
Z tej zależności wynika, że cząstki o różnych prędkościach będą poruszały się po różnych orbitach. – Im większa prędkość cząstki obracającej się tym mniejszy promień orbity, po której się porusza. Każdej wartości prędkości cząstki odpowiada osobna orbita.