Kako se valni mehanički model atoma razlikuje od modela bohra?

Kako se valni mehanički model atoma razlikuje od modela bohra?
Anonim

Odgovor:

U Bohrovom atomu pretpostavlja se da su elektroni prilično diskretni, prilično fizičke čestice, kao vrlo vrlo male negativno nabijene kuglice koje putuju kružnim pokretima (poput planeta) oko pozitivno nabijene jezgre pri posebnim radijusima, što je rezultat "kvantiziranja" kutnog kuta. zamah (ograničavajući ga na popis dopuštenih vrijednosti), putem # m_ {e} v r = n h / {2 pi} #, To znači da je dopuštena samo određena energija, #E_n = - {Z ^ 2 R_e} / n ^ 2 #, gdje je {E_n} energija n-te orbite, Z je naboj na jezgri (atomski broj) i #Ponovno# je Rydbergova energija, koja je 13,6 eV.

Model valova je puna kvantno-mehanička obrada atoma i danas je u biti. Elektron NIJE diskretan, umjesto da zamisli "razmaz" vjerojatnosti.

Obrazloženje:

Bohrov atom (koji se ponekad naziva Bohr-Rutherfordovim modelom) rezultat je dva rezultata znanosti iz ranog 20. stoljeća: eksperiment zlatne folije u Rutherfordovom laboratoriju, njegovi podanici, Hans Geiger i Ernest Marsden; i razvoj kvantne teorije.

Eksperiment zlatne folije pokazao je da se atom sastoji od vrlo malog i teškog komada pozitivnog naboja, sada nazvanog jezgra, i manjih elektrona koji su postojali oko njega, zaglavljeni elektrostatičkim silama (negativni naboji vole se družiti s stvarima koje su pozitivne naboje)). Jedini način na koji se to moglo shvatiti u to vrijeme bilo je da elektroni idu oko jezgre poput planeta oko Sunca. To se ponekad naziva Rutherfordovim modelom.

Kvantna teorija svjetla je fiksirala ultraljubičastu katastrofu koja se dogodila pri modeliranju toplinske emisije (nazvana Blackbody) i koristila ju je Einstein da objasni fotoelektrični efekt. To je uključivalo tretiranje energije svjetlosti, koja se prethodno smatrala kontinuiranom (bilo koje vrijednosti), kao što se sada događa samo u diskretnim nedjeljivim komadima koji se nazivaju "kvanti", komadić svjetla, koji sada zovemo foton, energija je bila jednaka u frekvencijska vremena konstantu, #E_ {ph} = h f # i bilo je sjajno.

Ta je logika primijenjena na atom, ograničavajući elektrone na posebne radijuse, ograničavajući kutni moment # m_ {e} v r = n h / {2 pi} #, a dopuštene su samo određene energije i radijusi, #E_n = - {Z ^ 2 R_e} / n ^ 2 #, gdje je {E_n} energija n-te orbite, Z je naboj na jezgri (atomski broj) i #Ponovno# je Rydbergova energija, koja je 13,6 eV.

Ovaj model je po prvi put objasnio spektre vodikovog atoma, poseban uzorak svjetlosti. To je uzrokovano porastom i padom elektrona između tih posebnih radijusa, koji se zovu orbite i emitiraju ili apsorbiraju svjetlost jednaku razlikoj potrebne energije. Ovo je OGROMNO.Znanstvenici su mjerenja spektara desetljećima, ali nisu imali objašnjenje za uzorke proizvedenih svjetlosnih atoma i molekula. Sada smo napravili vodik. Uz neke ugađanje također je dopušteno iz nekog objašnjenja valencija. Međutim, on nije mogao objasniti spektre bilo kojeg elementa osim vodika ili suptilnosti valencija ili "blokiranja" u periodnom sustavu.

Tako je polukvantni tretman elektrona koji se kreće u blizini jezgre bio velik korak naprijed, ali ne dovoljno daleko. Valni mehanički model ide dalje, potpuno kvantni tretman, morao je čekati na postojanje kvantne mehanike. Dijelovi koji su nedostajali bili su razvoj Paulijeva principa isključenosti, dualnost valova i čestica, uglavnom zbog Louis de Broglieja, da sve čestice postoje u mutnom valu vjerojatnosti, a jednadžba koja ih upravlja je Schrödingerova jednadžba, oboje razvijena sredinom 1920-ih.

Valni model atoma dolazi iz zgrade, a zatim rješavanje Schrödingerove jednadžbe za vezu elektrona pomoću jezgre, dok postoje svibanj možda biti poboljšanja za to, ona u suštini danas stoji kako modeliramo materiju. Pojedinosti možete pronaći u trećoj godini QM tečaja, ali brinete o rezultatima! Model vala objašnjava punjenje atomske ljuske, rješavanje daje nekoliko vrsta orbitala, svaka s različitim dopuštenim elektronima, ljuska s 2, ljuska p sa 6, ljuska s 10 i f ljuska s 14. To objašnjava

"blokovi" u periodnom sustavu, tj. svaki red prijelaznih metala ispunjavaju d školjku, prvi 3d, drugi 4d i treći ispunjava 5d. Orbitale su karte vjerojatnosti gdje elektron nastoji biti i veze su dvije atomske orbitale koje se preklapaju i spajaju.

Također objašnjava SVE atomske spektre, u ekstremnim detaljima i molekularnim spektrima onoga što smo imali vremena izračunati i kada se primijeni na kristale objašnjava svojstva krutina., WILDLY je uspješan, ali dolazi s povlačenjem. U Bohrovom modelu elektroni bili su lakše razumljivi, oni su bili napunjeni loptice, sada imamo mutne distribucije vjerojatnosti. Mozak je dizajniran da slika stvari na ljestvici loptica, možeš razumjeti kako i kako … i jesu. Electron NEMOJTE IMATI KOŠARICU. Kvantni rezultati mogu biti teški za vas, ali to je u redu, vrlo je dobro testirano, ovako je svijet.