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量子メカニカルモデルはBohrsモデルとどのように異なりますか?

量子メカニカルモデルとBohrのモデルは、両方とも原子内の電子の挙動を記述するために使用されるモデルですが、根本的な原理と予測が大きく異なります。主な違いの内訳は次のとおりです。

bohrのモデル(1913):

* 重要なアイデア: 電子は、エネルギーレベルと呼ばれる特定の円形軌道で核を周回します。各レベルには固定エネルギーがあり、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、これらのレベル間でのみジャンプできます。

* 強度:

*水素原子のラインスペクトルを正確に説明しました。

*量子化されたエネルギーレベルの概念を導入しました。

* 制限:

*水素様原子(単一電子)でのみ機能します。

*磁場でのスペクトル線の分割については説明しません(Zeeman Effect)。

*電子の波の性質を説明していません。

量子機械モデル(1920S):

* 重要なアイデア: 電子は、宇宙の特定の領域で電子を見つける確率を表す波動関数によって記述されます。これらの波動関数は、量子力学の基本方程式であるシュレディンガー方程式の解です。

* 強度:

*水素のようなものだけでなく、すべての原子の電子の挙動を説明します。

* Zeeman効果を含むすべての要素のスペクトル線を正確に予測します。

*電子の波粒子の二重性が組み込まれています。

* 制限:

*より複雑で数学的で、視覚化が難しくなります。

*多くの電子原子のシュレディンガー方程式を解くために洗練されたツールが必要です。

違いを要約するテーブルです:

|機能| Bohrのモデル|量子力学モデル|

| --- | --- | --- |

|電子挙動|特定の円形経路での軌道|波動関数によって記述されています|

|エネルギーレベル|量子化および固定|量子化されていますが、他の電子との相互作用の影響を受ける可能性があります|

|波粒子の二重性|考慮されていない|組み込まれた|

|適用性|水素様原子|すべての原子|

|予測|水素スペクトルの正確|すべての要素に対して非常に正確|

|複雑さ|比較的単純|より複雑な、シュレディンガー方程式の解決を含む|

本質的に:

* Bohrのモデルは、原子構造の単純化された画像を提供しますが、多電子原子の複雑さと電子の波のような性質を説明することはできません。

*量子メカニカルモデルは、原子行動のより正確で完全な説明を提供しますが、数学的に複雑です。

両方のモデルは、原子構造と量子力学の理解に大きく貢献しています。量子メカニカルモデルは最も正確で包括的なモデルであることが証明されていますが、Bohrのモデルは、原子構造の基本的な概念を理解する上で貴重な足がかりとして機能します。

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