때때로 과학의 발전은 인간 문명에 영향을 미칩니다. 그중 하나는 원자에 관한 것인데, 여기서 원자 이론은 기원전 수세기부터 존재 해 왔으며 미래의 과학에 유용한 이론을 생산하기 위해 과학자들이 다양한 실험을 통해 계속 연구하고 있습니다.
원자를 연구 한 과학자 중 한 명은 Bohr 원자 이론으로 알려진 Niels Bohr입니다. 덴마크 과학자는 1913 년에 원자를 원형 궤도로 움직이는 전자로 둘러싸인 작고 양전하를 띤 핵으로 설명함으로써 원자의 보어 모델을 도입했습니다. 여기서 원형 궤도는 코어를 둘러싸고 있습니다.
원자의 보어 모델은 태양계의 모델과 비슷하지만 그 중력은 정전기력으로 대체됩니다. 전자기 복사의 이중 특성의 발견과 에너지의 양자화를 보여주는 실험은 Neil Bohr가 Ruherford 모델의 약점을 극복 할 수있는 원자 모델을 만드는 데 도움이되었습니다. 보어의 원자 이론에는 다음과 같은 6 가지 요점이 있습니다.
- 수소 원자의 전자는 원형 경로로 핵 주위를 돌지 만 궤도라는 명확한 에너지를 가지고 있습니다.
- 궤도의 전자 에너지는 전자와 원자핵 사이의 거리에 의해 결정되며, 핵에서 멀수록 전자의 에너지는 더 높습니다.
- 특정 에너지 수준의 궤도에서만 전자가 핵, 즉 양자화 된 에너지 수준을 둘러 쌀 수 있습니다.
- 전자가 충분한 에너지를 흡수하면 낮은 에너지 수준에서 높은 에너지 수준으로 이동할 수 있습니다.
- 전자는 특정 에너지를 방출하여 더 높은 에너지 수준으로 낮은 에너지 수준으로 이동할 수 있습니다.
- 전자 경로의 에너지 레벨은 1에서 무한대까지의 정수의 배수로 양자 수라고합니다.
(또한 읽기 : Rutherford의 원자 이론의 장단점)
보어의 수소 원자 모델
보어의 원자 이론은 수소 원자와 단일 전자를 가진 원자의 스펙트럼을 설명하는 데 성공했지만 전자가 많은 원자의 스펙트럼은 설명하지 못했습니다. 수소 원자에 대한 Bohr 모델에서 주목해야 할 6 가지 중요한 사항이 있습니다.
- 수소 원자는 n = 1,2,3 ,,,,, 무한대로 번호가 매겨진 고정 상태를 가지고 있습니다. 여기서 n은 주 양자 수로 알려져 있습니다.
- 고정 상태의 반경은 다음 공식으로 지정됩니다. r엔 = n2a0, 여기서0 보어 반경이라고하며 값은 오후 52.9입니다.
- 수소 원자에서 특정 정지 상태 (궤도)의 에너지는 다음과 같이 주어집니다. En =-RH (1 / n2) 원자 당 J, 여기서 RH Rydberg Constant라고합니다. = 원자 당 -2.18 x 10-18 J.
- 고정 상태 (En)의 전자 에너지는 수소 원자에 대해 항상 음수입니다.
- 수소 원자에 대한 보어 이론은 전자가 하나 뿐인 He +, Li 2+, Be 3+와 같은 이온에도 적용될 수 있습니다.
이점 및 제한
다른 원자 이론과 마찬가지로 보어의 원자 이론에는 장단점이 있습니다. 전자가 특정 궤도에서 에너지를 잃을 수 없기 때문에 안정된 원자를 포함하는 이점을 위해 Bohr의 원자 이론은 수소 원자의 선 스펙트럼을 설명합니다.
특히 보어의 원자 이론의 한계에 관해서는; 이 이론은 다중 전자 원 자선의 스펙트럼을 설명 할 수없고, 자기장 (Zeeman 효과) 또는 전기장 (스타크 효과)이있는 상태에서 스펙트럼 선의 분리를 설명 할 수 없으며, 스펙트럼의 상대적 강도를 설명 할 수 없습니다. 윤곽.
