Hvordan adskiller den bølge mekaniske model af atomen fra bohr modellen?

Svar:

I Bohr-atomet antages elektroner at være forholdsvis diskrete, ret fysiske partikler, som meget meget små negativt ladede bolde, der bevæger sig i cirkulær bevægelse (som planeterne) omkring den positivt ladede kerne ved særlige radier, et resultat af "kvantisering" af den vinkelformede momentum (begrænser det til liste over tilladte værdier), via # m_ {e} v r = n h / {2 pi} #. Det betyder, at kun særlig energi er tilladt, #E_n = - {Z ^ 2 R_e} / n ^ 2 #, hvor {E_n} er energien i det nende kredsløb, er Z ladningen på kernen (atomnummer) og # R_e # er Rydberg energi, som er 13,6 eV.

Bølgemodellen er den fulde kvantemekaniske behandling af atomet og står i dag i dag. Elektronen er IKKE diskret, men i stedet forestillet sig et "smear" af sandsynlighed.

Forklaring:

Bohr-atomet (undertiden kaldet Bohr-Rutherford-modellen) var resultatet af to resultater fra videnskaben fra begyndelsen af det 20. århundrede: Guldfolie-eksperimentet blev udformet på Rutherfords lab, af hans minions, Hans Geiger og Ernest Marsden; og den udviklingskvantumteori.

Guldfolieforsøget viste, at atomet bestod af en meget lille og tung stykke positiv ladning, nu kaldet kernen og mindre elektroner, der eksisterede omkring den, fastgjort af elektrostatiske kræfter (negative ladninger som at hænge ud med ting, der er positivt ladet). Den eneste måde, man kunne forstå på det tidspunkt var, at elektronerne gik rundt om kernen som planeter omkring solen. Dette kaldes undertiden Rutherford-modellen.

Quantumteorien af lys havde løst den ultraviolette katastrofe, der opstod ved modellering af varmeemission (kaldet Blackbody) og blev brugt af Einstein til at forklare den fotoelektriske virkning. Det involverede at behandle lysets energi, som tidligere var blevet betragtet som kontinuerlig (af en hvilken som helst værdi), som nu kun forekommer i diskrete udelelige stykker kaldet "quanta", et stykke lys, som vi nu kalder en foton, var energi lige til frekvens gange en konstant, #E_ {ph} = h f # og det fungerede godt.

Denne logik blev anvendt på atomet, idet de begrænsede elektronerne til særlige radier ved at begrænse vinkelmomentet # m_ {e} v r = n h / {2 pi} #, og kun bestemte energier og radiier blev tilladt, #E_n = - {Z ^ 2 R_e} / n ^ 2 #, hvor {E_n} er energien i det nende kredsløb, er Z ladningen på kernen (atomnummer) og # R_e # er Rydberg energi, som er 13,6 eV.

Denne model for første gang forklarede spektret af hydrogenatomet, et specielt lysmønster. Det var forårsaget af elektroner, der stiger og falder mellem disse specielle radii, kaldet kredsløb og udsender eller absorberer lys svarende til forskellen i den krævede energi. Dette var kæmpe.Forskere havde måttet spektre i årtier, men havde ikke haft nogen forklaring på mønstre af lysatomer og dannede molekyler. Nu havde vi hydrogen gjort. Med nogle tweaking det også tilladt fra nogle forklaring af valence. Det kunne imidlertid ikke forklare spektrene af noget andet element end hydrogen eller subtiliteterne af valenser eller "blokering" i det periodiske bord.

Så en halvkvantumbehandling af elektroner, der bevæger sig omkring en nukleare, var et godt fremskridt, men ikke langt nok. Den bølge mekaniske model går videre, en fuld kvantbehandling, den måtte vente på, at kvante mekanik eksisterer. De manglende stykker var udviklingen af Pauli-udelukkelsesprincippet, bølge-partikelduality, som hovedsagelig skyldes Louis de Broglie, at alle partikler eksisterer i en sløret bølge af sandsynlighed, og ligningen der styrer dem er Schrödinger-ligningen, begge udviklet i midten 1920'erne.

Atomens bølgemodel kommer fra bygningen og derefter løsningen af Schrödinger-ligningen for elektroner bundet af en kerne, mens der måske er muligvis forbedringer til dette, står det i dag i dag som, hvordan vi modellerer noget. Oplysningerne kan findes i et 3. årigt QM kursus, men du er ligeglad med resultaterne! Bølgemodellen forklarer atomskalfyldning, løsningen giver flere typer orbitaler, hver med forskellige tilladte elektroner, s-shell med 2, p-skalet med 6, skallen med 10 og f-skalet med 14. Dette forklarer

"blokke" i det periodiske bord, dvs. hver række af overgangsmetaller fylder en d-shell, den første 3d, anden 4d og den tredje fyld 5d. Orbitaler er sandsynlighedskort af hvor elektronen har tendens til at være, og bindinger er to atomiske orbitaler, der overlapper og går sammen.

Det forklarer også ALLE atomspektre, i yderste detalje og molekylære spektre af, hvad vi har haft tid til at beregne, og når de anvendes på krystaller forklarer egenskaberne af faste stoffer.. Det er WILDLY vellykket og kommer dog med en draw tilbage. I Bohr-modellen var elektronen lettere at forstå, de blev opladet bolde, nu har vi uskarpe sandsynlighedsfordelinger. Din hjerne var designet til at vise ting på skalaen af kurvkugler, du kan forstå hvordan de hvordan og … er. Elektron behøver ikke som kurvboller. Quantum resultater kan være svært at få dig svært rundt, men det er ok, det er meget meget godt testet, sådan er verden.