水素原子のBOHRモデル
1913年にNiels Bohrによって提案されたBohrモデルは、水素原子の単純化されたが革新的なモデルです。これは、水素の発光スペクトルをうまく説明し、原子構造を理解するための基礎を築いた最初のモデルでした。主要な機能の内訳は次のとおりです。
1。量子エネルギーレベル:
-Bohrは、水素原子の電子が特定の量子エネルギーレベルでのみ存在できることを提案しました。つまり、これらのレベル間のエネルギー値を占めることはできません。
- これらのエネルギーレベルは整数(n =1、2、3、...)で表され、n =1は基底状態(最低エネルギーレベル)であり、励起状態を表すより高い数値です。
2。円形軌道:
- 電子は、太陽の周りの惑星のように、円形の経路で核を周回します。
- これらの軌道の半径は量子化されており、電子のエネルギーレベルに依存します。
3。角運動量の量子化:
- 軌道中の電子の角運動量は量子化されているため、個別の値のみを引き受けることができます。
- この量子化は、電子のエネルギーレベル(n)に関連しています。
4。エネルギー遷移および排出スペクトル:
- 電子は、特定のエネルギーの光子を吸収または放出することにより、エネルギーレベル間をジャンプできます。
- 電子がより高いエネルギーレベルから低いエネルギーレベルにジャンプすると、2つのレベルの差に等しいエネルギーを持つ光子を放出します。この放出された光子は、特定の光の波長に対応し、水素放出スペクトルに寄与します。
- 逆に、電子は正しいエネルギーで光子を吸収して、より高いエネルギーレベルにジャンプできます。
5。原子の安定性:
- Bohrモデルは、その基底状態の電子がエネルギーを放射しないことを示すことにより、原子の安定性を説明しました。
- 電磁界の存在下での水素原子の安定性も説明しました。これは、古典的な物理学が対処できなかった課題です。
bohrモデルの制限:
- それは、より複雑な原子ではなく、水素のスペクトルのみを説明することができました。
- 単純な円よりも複雑な電子軌道の形状を正確に説明しませんでした。
- ハイゼンベルクの不確実性の原則に違反しました。これは、電子の位置と勢いの両方を確実に知ることは不可能であると述べています。
bohrモデルの重要性:
その制限にもかかわらず、BOHRモデルは原子構造を理解する上で重要な前進でした。量子化されたエネルギーレベルの概念を導入し、量子機械モデルなどのより洗練されたモデルの基礎を築きました。
BOHRモデルは、原子構造を教えるための単純化されたモデルとして依然として使用されており、その基本的な概念は、原子が光や他の形態のエネルギーとどのように相互作用するかを理解する上で引き続き関連しています。