نموذج بوهر الذري : المعلومات والخصائص والمساهمات
نفسر ماهية نموذج بوهر الذري وأصله وخصائصه الرئيسية. بالإضافة إلى المساهمات الرئيسية لهذا النموذج.
حصل بوهر على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1922 لمساهمة نظريته.
ما هو نموذج بوهر الذري؟
كان نيلز بور فيزيائيًا دنماركيًا اقترح في عام 1913 نموذجًا جديدًا لشرح بنية الذرة وسلوكها من خلال استقرار الإلكترونات. لهذه المساهمة الحاسمة في المعرفة ، حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1922.
عمل النموذج الذي اقترحه بوهر على فهم عمل أنواع معينة من الذرات ، مثل الهيدروجين ، ولكن ليس لأنواع أخرى ذات بنية أكثر تعقيدًا. ومع ذلك ، فتح نموذجه الأبواب لتأسيس النظريات التالية و كان أساس النموذج الذري الحديث أو اليوم.
يمكن أن تساعدك: نموذج دالتون الذري
أصل نموذج بوهر الذري
خلال زمن اليونان القديمة كان يعتقد أن المادة تتكون من مبادئ أو عناصر غير قابلة للتجزئةأي أنه لا يمكن تقسيمها إلى أجزاء أصغر (مثل الماء أو الهواء).
ومع ذلك ، فإن عمل الكيميائي جون دالتون في نهاية العصر الحديث قدم النهج العلمية الأولى التي وضعت أسس قياس العناصر الكيميائية. في عام 1803 طرح نظريته الذرية القائلة بأن المادة مكونة من ذرات من هياكل مختلفة.
في عام 1897 اكتشف جوزيف طومسون الإلكترون كجزء من الذرة و في عام 1911 طور إرنست رذرفورد نظرية حول التركيب الداخلي للذرة. كان نيلز بور هو من فهم ووصف تنظيم هذه الجسيمات المسماة بالإلكترونات وتوزيعها في مدارات محددة حول نواة الذرة.
خصائص نموذج بوهر الذري
تمثيل رسومي لنموذج بوهر.
أوضح نموذج بوهر الذري ، الذي كان أساس النموذج الذري الحالي ، استقرار المادة وتشكل الروابط الكيميائية. إن النظر إلى التمثيل الرسومي لنموذج Bohr سيجعل من السهل فهم الخصائص التالية:
- يمكن أن تكون الإلكترونات التي تحيط بنواة الذرة داخلية أو خارجية. كلا النوعين من الإلكترونات يدوران في مدارات دائرية حول النواة ، لكن الإلكترونات لا يمكن أن تكون في جميع المدارات ، فقط المدارات المسموح بها.
- الإلكترونات عند مستويات طاقة محددة وعلى مسافات ثابتة. يحتوي المدار الأقرب للنواة على طاقة أقل من المدار الأبعد عن النواة ، والذي يحتوي على طاقة أكبر.
- تحتوي المدارات على عدد معين من الإلكترونات ، اعتمادًا على بعدها عن النواة. يُطلق على مقياس التوزيع هذا اسم “تكوينات الإلكترون” وهو مكافئ لمقياس الجدول الدوري (يتم تمثيله بترتيب الصفوف).
- يمكن للإلكترونات القفز على المستوى أو المدار ، ويمكن أن تحدث هذه القفزة فقط من وإلى المدارات المسموح بها. على سبيل المثال ، يفقد الإلكترون الذي يقفز من مدار خارجي إلى مدار داخلي الطاقة ، والتي يتم إطلاقها على شكل فوتون أو ضوء. إذا قفز من مدار داخلي إلى مدار خارجي ، فإنه يكتسب طاقة.
- يُطلق على الحد الأدنى من الطاقة التي يمكن اكتسابها أو فقدها عند أي طول موجي “كمية الطاقة” ، ومن هنا جاءت عبارة “قفزة كمية” للإشارة إلى تغيير في الإلكترونات من مستوى طاقة إلى آخر. يرتبط هذا التغيير بفقدان أو اكتساب الطاقة.
مساهمات بوهر الرئيسية
كان نموذج بور أول من أدرك مفهوم ميكانيكا الكم في البنية الإلكترونية لذرة الهيدروجين ، علاوة على ذلك ، كشف ما كان عليه استقرار الذرات.
تنص النظرية الكلاسيكية على أن الإلكترون (سالب الشحنة) الذي يدور حول نواة (موجب الشحنة) يصدر طاقة كهرومغناطيسية ، ويتباطأ حتى يسقط على النواة.
لكن الاختبارات التجريبية لم تظهر العملية التي اقترحتها النظرية الكلاسيكية. بناءً على نموذج بوهر وعمل العديد من الفيزيائيين الآخرين ، تمكنوا من حلها.
في عام 1916 قام الفيزيائي الألماني أرنولد سومرفل بتحسين نموذج بور الذري فيما يتعلق بالإلكترونات التي تدور في مدارات دائرية لإضافة ذلك ، بالإضافة إلى أنها يمكن أن تدور في مدارات بيضاوية أكثر تعقيدًا.
لمفهوم ميكانيكا الكم الذي اقترحه بوهر ، تمت إضافة نموذج الكم غير النسبي للفيزيائي النمساوي إروين شرودنغر، في عام 1926 ، الذي اعتبرت نظريته الإلكترونات بمثابة موجات ثابتة من المادة التي لها احتمالا أن تكون في مكان معين أو في مكان آخر.
في عام 1927 ، ساهم الفيزيائيان الألمان ماكس بورن وفيرنر هايزنبرغ في مفهوم احتمالا من شرودنغر بداية عدم اليقين ، التي أثبتت أنه لا يمكن معرفة موضع وسرعة الإلكترون في وقت واحد. لذلك ، لا يمكن معرفة مسارها الدقيق.
من خلال هذه المساهمات العامة ودراسات ونظريات علماء فيزيائيين ورياضيين آخرين ، تم حل المعضلة التي طرحتها النظرية الكلاسيكية الذي كان غير قابل للتحقق من الاختبارات التجريبية.