ボーア モデルは、1913 年に有名な物理学者ニールス ボーアによって導入されました。ボーアのモデルは、原子核が原子核の周りを円軌道で移動する電子に囲まれているという仮定に基づいています。ボーアの原子モデルは、電子が特定のエネルギー殻で核の周りをどのように回転するかを説明します.それは、K、L、M、N の周りの無限の特定のエネルギー殻のいくつかを説明しています....その中で電子が回転し、これがボーアのモデルの利点です。小さい原子以外の原子について十分な情報と説明を提供できないなど、ボーア モデルには一定の制限があります。ボーア モデルの欠点と利点については、さらに説明します。
モデルの開発
ボーア模型は、原子と亜原子粒子の挙動を理解するのに役立ちます。ボーアによって提案されたモデルは、プランクの放射の量子論に依存していました。ボーアのモデルは、土星モデルやラザフォード モデルなど、以前に提案されたモデルを改善しました。
ラザフォード モデルには特定の制限がありましたが、ボーアとその正当化は彼によって提供されました。放射線が波状と粒子状の両方の特性を持っていると述べている電磁放射の二重性、黒体放射、および光電効果などの要因により、ボーアのモデルが開発されました。初期のモデルには実験的検証がありましたが、ボーアは理論的および経験的な結果を提供しました。ボーア模型は、その単純さと正確な結果により、今日注目されています。
このモデルでの Electron のプロパティ
ボーアのモデルで言及されている電子の特性は次のとおりです。
- 電子は、エネルギーの損失を克服するために、離散軌道として知られる明確な軌道で原子核の周りを移動/回転します。電子は、「静止軌道」として知られる軌道でエネルギーを放射することなく原子核の周りを回転します。
- 各軌道は特定量のエネルギーに関連付けられており、これらの軌道はシェルまたはエネルギー レベルと呼ばれます。電子が高いエネルギー準位から低いエネルギー準位に移動するとき、電子からエネルギーが放射されます。ここでの仮定は軌道が平面であるというものであり、これはボーアのモデル理論の特定の制限に悩まされたそのような領域の 1 つでした。
- 同様に、電子は低エネルギー準位から高エネルギー準位に移動するときにエネルギーを吸収します。この状態は励起状態として知られています。
- エネルギー準位が低く原子核に近い軌道は、遠い軌道よりも安定しています。最低軌道にある電子は基底状態にあると言われています。
ボーアのモデル理論には利点と制限の両方があります:-
ボーアのモデルの利点
ボーアのモデル理論には利点と制限の両方があります。
利点は次のとおりです。
- ボーア模型は、原子の安定性と電子の定常状態の概念を説明し、電子によるエネルギーの獲得と喪失を説明しました。電子は、特定の軌道を移動するときにエネルギーを失うことはありません。したがって、放射線の放出はなく、したがって不安定性はありません。
- 水素と、He+ や Li2+ などの単一電子イオンの線スペクトルを正当化することができました。
- 水素原子および同様の化合物における電子のエネルギーを計算するための基礎を提供しました。
ボーアのモデルの限界
- ボーア モデルの制限の 1 つは、電場 (シュタルク効果) と磁場 (ゼーマン効果) の影響下でスペクトル線が近接して配置された線に分割されるとき、スペクトル線の分割を説明できないことです。原子が化学結合によって分子を形成する能力を説明できませんでした。
- ボーア平面では、原子核の周りを回転する電子は平面次元で考えられます。これは、ボーアズ モデルの最大の制限の 1 つです。その後、電子が原子核の周りを移動する次元は三次元であることが明らかになりました。
- ボーアのモデルの最大の限界は、大きなサイズの原子を正しく予測できず、ヘリウム原子のように電子が 2 つしかない原子のスペクトルを説明できないことでした。
- 主な焦点は、ボーア モデルのもう 1 つの制限である水素にありました。さらに、それはハイゼンベルクの原理に違反しています。この原理は、電子の正確な位置と運動量を同時に決定することは不可能であると述べています。ボーアのモデルでは、電子は明確に定義された円軌道を回転します。
結論
ボーア モデルは、以前に提案されたモデルに適切な正当化を提供し、いくつかの正当化と理論の基礎として機能しましたが、特定の制限がありました。ボーアズモデルの限界には、線の分裂を説明できない水素にのみ焦点を当てるなどの限界が含まれます。それはハイゼンベルクの原理に違反しており、平面次元の考えに基づいていたため、主に仮定全体に欠陥がありました。このような要因は、ボーアズ モデルの重大な制限の一部として批判されました。
