Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

5.6: Атомна модель Бора

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19392

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Підйом по сходах вимагає енергії
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) (Кредит: Надано Міністерством сільського господарства США; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ladder_and_telegraph_pole.jpg(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

    Як змінюється енергія цього працівника, коли він піднімається вгору і вниз по сходах?

    Підйом по сходах забирає енергію. На кожному кроці ви штовхаєте себе проти сили тяжіння, і накопичуєте потенційну енергію. Повертаючись вниз, звільняє цю потенційну енергію, коли ви спускаєтеся крок за кроком. Якщо ви не будете обережні, ви можете випустити цю потенційну енергію відразу, впавши зі сходів (ніколи не добре). Крім того, ви берете підйом або спуск по сходах. На сходах немає положення «між ними» - ваша нога або потрапляє на сходинку, або вона потрапляє в порожній простір, і ви перебуваєте в біді, поки не знайдете щаблі, щоб стояти на.

    Атомна модель Бора

    Після відкриття спектрів викидів водню та фотоелектричного ефекту датський фізик Нільс Бор (1885-1962) запропонував нову модель атома в 1915 році. Бор припустив, що електрони не випромінюють енергію в міру орбіти ядра, а існують в станах постійної енергії, які він назвав стаціонарними станами. Це означає, що електрони обертаються на фіксованих відстанях від ядра (див. Нижче). Робота Бора базувалася насамперед на спектрах викидів водню. Це також називають планетарною моделлю атома. Це пояснювало внутрішню роботу атома водню. Бор був удостоєний Нобелівської премії з фізики в 1922 році за свою роботу.

    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Атомна модель Бора спектри викидів водню. (Кредит: Захарі Вілсон; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC 3.0 (відкривається в новому вікні))

    Бор пояснив, що електрони можуть переміщуватися на різні орбіти з додаванням енергії. Коли енергія видаляється, електрони повертаються назад до свого основного стану, випромінюючи відповідну кількість енергії - квант світла або фотон. Це стало основою для того, що пізніше стало називатися квантовою теорією. Це теорія, заснована на принципі, що матерія і енергія мають властивості як частинок, так і хвиль. На нього припадає широкий спектр фізичних явищ, включаючи існування дискретних пакетів енергії та матерії, принцип невизначеності та принцип виключення.

    Згідно з моделлю Бора, яку часто називають планетарною моделлю, електрони оточують ядро атома конкретними допустимими шляхами, званими орбітами. Коли електрон знаходиться на одній з цих орбіт, його енергія фіксується. Основний стан атома водню, де його енергія найнижча, - це коли електрон знаходиться на орбіті, найближчій до ядра. Орбіти, що знаходяться далі від ядра, є послідовно більшою енергією. Електрону не дозволяється займати жодне з просторів між орбітами. Повсякденна аналогія з моделлю Бора - сходинки сходів. Коли ви рухаєтеся вгору або вниз по сходах, ви можете займати лише певні сходинки і не можете знаходитися в просторах між ступенями. Переміщення вгору по сходах збільшує вашу потенційну енергію, при русі вниз по сходах зменшується ваша енергія.

    Робота Бора мала сильний вплив на наше сучасне розуміння внутрішньої роботи атома. Однак його модель добре працювала як пояснення викидів атома водню, але була серйозно обмежена при застосуванні до інших атомів. Незабаром після того, як Бор опублікував свою планетарну модель атома, було зроблено кілька нових відкриттів, що призвело до ще раз переглянутого вигляду атома.

    Резюме

    • Модель Бора постулює, що електрони обертаються навколо ядра на фіксованих енергетичних рівнях.
    • Орбіти далі від ядра існують на більш високих енергетичних рівнях.
    • Коли електрони повертаються на більш низький енергетичний рівень, вони випромінюють енергію у вигляді світла.

    Рецензія

    1. Коли Бор запропонував свою модель атома?
    2. Що таке стаціонарний стан?
    3. Що таке наземний стан?
    4. Чи може електрон займати будь-який простір між орбітами?