Bohr의 원자 이론

1913 년 Neils Bohr가 제안한 그의 원자 이론은 수소 원자의 구조를 중심으로 진행됩니다. 양자 가설에서, 전자는 핵 주위의 특정 에너지 상태를 차지할 수있다. 전자는 핵의 핵심 궤도로 코어를 주위로 이동합니다. 이론은 전자가 에너지 궤도로 도약 할 때 에너지가 방사선으로 방출된다고 가정합니다. Bohr의 원자 이론은 원자 스펙트럼이 왜 흥분에 고정 된 주파수를 생성하는지 설명했습니다.

Bohr의 원자 이론의 기원

Bohr는 구식 역학을 사용하여 원자의 구조를 분석하여 주도권을 잡았습니다. 그럼에도 불구하고 그는 실행 가능한 원자 모델의 경우 여전히 중단 된 양자 역학의 일부 원칙을 통합해야한다는 것을 알았습니다.

Bohr는 Max Planck가 제시 한 에너지의 양자화가 Planck의 상수라고 불리는 기본 상수를 가졌으며 각 운동량의 차원이 있습니다.

이를 바탕으로, Bohr는 에너지가 양자화 될 때 각도 운동량이 될 수 있다고 동의했다. 그런 다음 궤도를 표시하기 위해 정수 번호 인 양자 번호 'n'을 사용했습니다.

또한, Bohr는 전자가 에너지 궤도에서 낮은 에너지 궤도로 점프 할 때 전자가 에너지를 방출하고 전자가 저에너지 상태에서 더 높은 상태로 전달 될 때 에너지를 흡수했을 때 어떻게 에너지를 방출했는지 설명했습니다.

방출 된 에너지는 방출 스펙트럼이었을 것이고, 흡수 스펙트럼에 흡수 된 반면

이것은 원자의 스펙트럼에 이론적 인 기초가 주어진 첫 번째였습니다. 또한 원자 모델이 실험적인 사실을 설명하는 데 사용 된 것은 이번이 처음이었습니다.

Bohr의 원자 이론은이 두 가지 이유 모두에 대한 선구적인 발전입니다. Bohr의 원자 이론은 원자를 설명하기위한 Bohr의 모델을 제공합니다. 주요 기능은 다음 섹션에 설명되어 있습니다.

Bohr의 모델

Bohr의 원자 이론의 기본 특징은 고정 된 경로에서 음으로 하전 된 전자 궤도가있는 양으로 하전 된 핵입니다.

많은 사람들이 또한 러더 포드 모델에서 얻은 영감 때문에 러더 포드-보어 모델로 주장합니다.

여기 Bohr의 원자 이론의 몇 가지 중요한 특징은 다음과 같습니다.

돌기 전자가 포함하는 작은 핵으로 구성된 프레임 워크는 태양 주위의 행성과 유사합니다. 주요 특이점은 전자가 잘 정의 된 특정 궤도만을 차지할 수 있다는 것입니다.
Bohr의 모델은 양자 역학에 따라 다릅니다.
Bohr는 궤도를 위해 수용 할 수있는 최대 전자 수는 2N2가 될 것이라고 주장했다. 여기서‘n’은 궤도의 순서입니다.
Bohr는 쉘 모델을 추가로 수정하여 특정 수의 전자가있는 원자가 더 많은 양성자와 전자가 있었음에도 불구하고 다른 수의 전자보다 안정적 인 이유를 설명했습니다.
Bohr의 모델은 고귀한 가스가 반응하지 않는 이유를 추가로 이해했습니다.
Bohr의 모델은 또한 주기율표의 왼쪽 절반의 원자가 왜 제제를 줄이는 지 설명했습니다. 동시에 테이블의 오른쪽은 산화 행동을 묘사했습니다.

가정

Neil Bohr는 이론을 심도있게 설명하는 일부 가정을 생각해 냈습니다. 또한 가정은 규칙과 원칙을 이해하는 데 대한 통찰력을 보여주었습니다.

가정은 주로 그러한 분자를 강조했을 때 단일 전자를 갖는 분자에 주로 적용 할 수 있었다.

Bohr의 수소 분자 모델은 이러한 가설에 달려 있습니다.

전자는 코어 주위, 즉 핵을 주위로 움직입니다.
전자는 각속도의 정량화에 의해 설명 된 바와 같이 고정되고 명확한 궤도를 중심으로 회전합니다.
이러한 허용 궤도에서 전자는 에너지를 방출하지 않습니다 (전자기 이론에 의해 가져야하는 것처럼)
에너지는 전자가 궤도를 바꿀 때에 만 방사되거나 흡수됩니다.
껍질은 K, L, M, N.

제한

BOHR 모델은 수소 원자에만 성공적으로 적용될 수 있습니다.

수소의 BOHR 모델은 반드 스타일 모델입니다. 이론은 새로운 양자화 아이디어와 전자 원의 고전적인 아이디어를 통합합니다.

이 모델의 눈에 띄는 결과는 수많은 물리학 자들이 왜 그러한 모델이 어떤 방법으로도 작동 해야하는지에 대한 설명을 찾아 내고 초기 양자 가설의 가설 뒤에 물질 과학의 이해를 찾도록 유도했습니다.

Bohr의 원자 이론 발전으로, 우리는 또한 이론이 설명하지 못하는 한계에 직면합니다. 일부 제한 사항은 다음과 같습니다.

Bohr의 원자 이론은 전자가 파동 자연을 드러낸다는 De Broglie의 이론에 위배됩니다. 그러나 보어는 전자를 입자로 간주했다.
Bohr의 원자 이론은 단일 전자로 구성된 분자에만 적용됩니다. 예를 들어 - 수소, 리튬 등
Bohr의 모델은 다중 전자 입자의 스펙트럼을 이해할 수 없었습니다.
입자의 3 차원이 있지만 Bohr의 모델은 2 차원으로 지정되었습니다.
모델은 분광계에 의해 묘사 된 차이점을 설명하지 못했습니다.
Bohr의 원자 이론은 스펙트럼 라인의 분할 (Zeeman Effect)에 관한 어떤 추론도하지 않았다.
Heisenberg의 불확실성 원칙에 따르면 전자의 위치와 힘을 동시에 측정하는 것은 불가능합니다. 그러나 Bohr는이 두 매개 변수 (힘과 위치)를 동시에 계산할 수 있다고 말했습니다.

결론

Bohr의 원자 이론은 화학 및 양자 역학의 필수 요소로, 새로운 아이디어와 원자 구조에 대한 소개로 이어졌습니다. 원자의 BOHR 모델에 대한 전자는 원자 구조 모델의 고정 궤도 (쉘) 내에서만 움직일 수 있습니다. 또한, 각 궤도의 에너지 수준은 일정합니다. 기본적으로 Rutherford는 원자의 핵을 정의했으며 Bohr는 그 모델을 전자와 각각의 에너지 수준으로 변형 시켰습니다.

Bohr의 모델에 따르면, 전자는 일련의 궤도에서 작고 긍정적으로 하전 된 핵을 중심으로 회전합니다. Bohr의 경우 코어로부터의 거리는 전자 에너지에 상당히 영향을 미쳤지 만 핵의 근접성은 훨씬 더 작은 효과를 나타 냈습니다.