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.