Hogyan különbözik az atom hullám mechanikai modellje a bohr modelltől?

Hogyan különbözik az atom hullám mechanikai modellje a bohr modelltől?
Anonim

Válasz:

A Bohr-atomban az elektronok meglehetősen diszkrét, meglehetősen fizikai részecskék, mint a nagyon kicsi, negatív töltésű golyók, amelyek körkörös mozdulatokkal mozognak (mint a bolygók) a pozitív töltésű mag körül a sugárirányban. impulzus (az engedélyezett értékek listájára korlátozva) # m_ {e} v r = n h / {2 pi} #. Ez azt jelenti, hogy csak bizonyos energia megengedett, #E_n = - {Z ^ 2 R_e} / n ^ 2 #ahol az {E_n} az n-edik pálya energiája, Z a nukleáris töltés (atomszám) és #Újra# a Rydberg energia, ami 13,6 eV.

A hullám modell az atom teljes kvantummechanikus kezelése, és lényegében ma áll. Az elektron nem diszkrét, hanem képzelhető el egy valószínűségű "kenetet".

Magyarázat:

A Bohr-atom (néha Bohr-Rutherford-modellnek nevezték) a 20. század elején elért tudomány két eredményének eredménye: a Rutherford laboratóriumában előkészített aranyfólia-kísérlet, az ő miniszterei, Hans Geiger és Ernest Marsden; és a fejlődő kvantumelmélet.

Az aranyfólia kísérlet megállapította, hogy az atom egy nagyon kicsi és nehéz pozitív töltésből állt, melyet most magnak neveztek, és kisebb elektronokat, amelyek körülötte léteztek, elektrosztatikus erőkkel megakadályozva (negatív töltések olyanok, mint amilyenek pozitívan töltenek)). Az az egyetlen mód, ahogyan az akkori értelemben az volt, hogy az elektronok a mag körül mozognak, mint a bolygók a nap körül. Ezt néha Rutherford modellnek nevezik.

A fény kvantumelmélete rögzítette az ultraibolya katasztrófát, amely a hő emisszió modellezésénél fordult elő (úgynevezett Blackbody), és amelyet az Einstein a fényelektromos hatás magyarázatára használt. Ez magában foglalja a fény energiájának kezelését, amely korábban már folyamatosnak (bármilyen értéknek) tekintett, mivel most csak diszkrét, oszthatatlan darabokban, úgynevezett "kvantumban" fordul elő, egy fényrész, amelyet most fotonnak nevezünk, az energia egyenlő volt állandó gyakorisággal, #E_ {ph} = h f # és nagyszerűen működött.

Ezt a logikát alkalmazták az atomra, az elektronokat speciális sugárra korlátozva, a szögsebesség korlátozásával # m_ {e} v r = n h / {2 pi} #, és csak bizonyos energiák és sugarak voltak engedélyezve, #E_n = - {Z ^ 2 R_e} / n ^ 2 #ahol az {E_n} az n-edik pálya energiája, Z a nukleáris töltés (atomszám) és #Újra# a Rydberg energia, ami 13,6 eV.

Ez a modell először magyarázta a hidrogénatom spektrumát, ami egy különleges fénymintázat. Ennek oka az, hogy ezek a különleges sugárok között emelkedő és eső elektronok, az úgynevezett pályák, és a szükséges energiakülönbséggel megegyező fényt sugárzó vagy elnyelő fény. Ez hatalmas volt.A tudósok évtizedek óta mérik a spektrumokat, de nem tudtak magyarázatot adni az előállított könnyű atomok és molekulák mintáira. Most már hidrogén volt. Néhány csípés is lehetővé tette a valenciák néhány magyarázatát. Ugyanakkor nem tudta megmagyarázni a hidrogén vagy a valenciák finomságai vagy a periodikus táblázat "blokkolása" más elemének spektrumát.

Tehát a magok közelében mozgó elektronok fél-kvantumkezelése nagy előrelépést jelentett, de nem elég messze. A hullám mechanikai modell tovább megy, teljes kvantumkezelés, várnia kellett a kvantummechanika létezésére. A hiányzó darabok a Pauli kirekesztés elvének, a hullámrészecske kettősségének a kialakulása volt, elsősorban Louis de Broglie-nak köszönhetően, hogy minden részecske homályos valószínűségi hullámban létezik, és az őket szabályozó egyenlet a Schrödinger-egyenlet, mindkettő a közepén kialakult. 1920.

Az atom hullámmodellje az épületből származik, majd a Schrödinger-egyenlet megoldása az elektronok kötésére egy mag segítségével, bár vannak olyanok, amelyekre esetleg finomíthatók, lényegében ma úgy állnak, mint az anyagmodell. A részletek megtalálhatók a 3. évfolyamban, de érdekelnek az eredmények! A hullámmodell elmagyarázza az atomhéj töltetét, a megoldások többféle orbitát adnak, amelyek mindegyike különböző megengedett elektronokkal rendelkezik, a s héj 2, a p héj 6, a héj 10 és az f héj 14.

"blokkok" a periódusos táblázatban, azaz az átmeneti fémek mindegyik sora egy d héjat tölt, az első 3d, a második 4d és a harmadik kitöltés 5d. Az orbiták valószínűségi térképek azokról a helyekről, ahol az elektron hajlamos, és a kötések két atomi orbita átfedő és összekapcsolódnak.

Megmagyarázza továbbá az összes atomi spektrumot, extrém részletességgel és molekuláris spektrumokkal, hogy mi volt az idő a számításhoz, és amikor kristályokra alkalmazzák, magyarázza a szilárd anyagok tulajdonságait.. WILDLY sikeres, de jön egy visszahúzás. A Bohr modellben az elektron könnyebben érthető volt, golyókat töltettek, most elmosódó valószínűségi eloszlásokkal rendelkezünk. Az agyat úgy tervezték, hogy a kosárlabdák skáláján képeket készítsen, megértheti, hogyan és hogyan. Az Electron NEM SZÜKSÉGES LEGYEN BÁZISOK. A kvantumeredmények nehezen lesznek nehézkesek, de ez rendben van, nagyon jól tesztelt, így van a világ.