70. Model atomu Bohra - seria Bracketta
2021-03-13

Jak model atomu Bohra wyjaśnia emisje światła (fal elektromagnetycznych)

Nowa wersja strony

Model atomu wodoru Bohra był genialnym wstępem do stworzenia aktualnej teorii budowy atomu, cząsteczki i ich zespołów.

Jest obecnie traktowany jako model przestarzały, ale jego poznanie jest konieczne do zrozumienia idei współczesnych.

W modelu budowy atomu według Bohra korzystamy z

rozwiązań fizyki klasycznej
i następnie z
postulatów kwantowych Bohra

Atom wodoru składa się z protonu (jądra) i elektronu.

Proton ma ładunek elektryczny dodatni, elektron ma ładunek elektryczny ujemny.

Układ dwóch ładunków elektrycznych scharakteryzować można za pomocą energii potencjalnej.

Energia potencjalna układu dwóch ładunków elektrycznych jest zależna od iloczynu tych ładunków i odległości między nimi.

Energia kinetyczna elektronu jest większa od zera, bo elektron porusza się wokół jądra.

Energia potencjalna układu proton-elektron jest ujemna, ponieważ do oddzielenia od siebie tych ładunków trzeba wykonać pracę - dodać energii.

Całkowita energia elektronu w atomie jest ujemna - elektron nie może samoistnie oderwać się od atomu.

Do przeniesienia elektronu na dalszą orbitę - wyższy poziom energetyczny trzeba dostarczyć energii.

Energia elektronu na wyższych poziomach jest zawsze ujemna i coraz większa.

Elektron wracając z wyższego poziomu oddaje energię - emituje kwant promieniowania elektromagnetycznego

Fizyka. Atom wodoru Bohra. Model atomu Bohra - seria Bracketta 1

Całkowita energia elektronu (układu ładunków proton-elektron) wyrażona przez ładunki i odległość między nimi. Elektron krąży wokół protonu w stałej odległości.

Całkowita energia elektronu w atomie równa jest co do wartości bezwzględnej energii kinetycznej tego elektronu.

Fizyka. Atom. Model atomu Bohra - seria Bracketta 2

Energia elektronu w atomie wodoru dla n = 4 dana jest podanym wzorem

Fizyka. Atom. Model atomu Bohra - seria Bracketta 4

Obliczamy długości emitowanych przez atom wodoru fal

Będą to w naszym przypadku fale z zakresu podczerwieni

Fizyka. Atom. Model atomu Bohra - seria Bracketta 3

Przejścia na czwarty poziom energetyczny mają nazwę serii Bracketta

W serii Bracketta fale mają długość w zakresie od 1460 do 4070 nanometrów

W serii Bracketta fale mają długość w zakresie podczerwieni

Zestawienie wszystkich wyprowadzeń i obliczeń

1

Fizyka. Atom. Model atomu Bohra - seria Bracketta 1

2

Fizyka. Atom. Model atomu Bohra - seria Bracketta 2

3

Fizyka. Atom. Model atomu Bohra - seria Bracketta 4

4

Fizyka. Atom. Model atomu Bohra - seria Bracketta 3