Pagrindinis skirtumas – Bohr ir Rutherford modelis
Atomų sąvoką ir jų struktūrą pirmą kartą pristatė Johnas Doltonas 1808 m. Jis paaiškino cheminio derinio dėsnius laikydamas atomus nematomomis dalelėmis be struktūros. Tada 1911 m. Naujosios Zelandijos fizikas Ernestas Rutherfordas pasiūlė, kad atomai susideda iš dviejų komponentų: teigiamai įkrauto branduolio atomo centre ir neigiamo krūvio elektronų užbranduolinėje atomo dalyje. Tam tikros teorijos, tokios kaip Maxwello pateikta elektromagnetinė teorija, negalėjo būti paaiškintos Rutherfordo modeliu. Dėl tokių Rutherfordo modelio apribojimų danų fizikas Nielsas Bohras 1913 m. pasiūlė naują modelį, pagrįstą kvantine spinduliuotės teorija. Bohro modelis buvo iš esmės priimtas, o už savo darbą jis buvo apdovanotas Nobelio premija. Nors jis buvo iš esmės priimtas, jis vis dar turi tam tikrų trūkumų ir apribojimų. Pagrindinis skirtumas tarp Boro modelio ir Rutherfordo modelio yra tas, kad Rutherfordo modelyje elektronai gali suktis bet kuria orbita aplink branduolį, o Bohro modelyje elektronai gali suktis tam tikrame apvalkale.
Kas yra Bohro modelis?
Boro modelį 1922 m. pasiūlė Nielsas Bohras, kad paaiškintų atomo struktūrą. Šiame modelyje Bohras paminėjo, kad didžioji atominės masės dalis yra centriniame branduolyje, kuriame yra protonų, o elektronai yra išsidėstę tam tikruose energijos lygiuose ir sukasi aplink branduolį. Modelyje taip pat buvo pasiūlyta elektroninė konfigūracija, kuri paaiškina elektronų išsidėstymą apskritose orbitose, pažymėtose K, L, M, N ir tt Atomai su pilna elektronų konfigūracija nėra aktyvūs. Elektronų konfigūracija lemia atomo reaktyvumą.
01 pav.: Bohr modelis
Boro modelis gali paaiškinti vandenilio atomo spektrą, tačiau jis negali visiškai paaiškinti daugiaelektroninių atomų reaktyvumo. Be to, tai nepaaiškina Zeeman efekto, kai kiekviena spektro linija, esant išoriniam magnetiniam laukui, suskaidoma į daugiau linijų. Šiame modelyje elektronas laikomas tik dalele. Tačiau prancūzų fizikas de Broglie atrado, kad elektronai turi ir bangų, ir dalelių savybių. Vėliau fizikas iškėlė kitą principą, vadinamą Heisenbergo neapibrėžtumo principu, kuris paaiškina, kad neįmanoma vienu metu nustatyti tikslios mažų judančių dalelių, tokių kaip elektronai, padėties ir impulso. Dėl šio išradimo Boro modelis patyrė rimtą nesėkmę.
Kas yra Rutherfordo modelis?
1911 m. Ernestas Rutherfordas pasiūlė Rutherfordo modelį. Jame teigiama, kad atomą (tūrį) daugiausia sudaro erdvė, o atomo masė yra sutelkta branduolyje, kuris yra atomo šerdis. Branduolys yra teigiamai įkrautas, o elektronas skrieja aplink branduolį. Orbitos neturi apibrėžtų kelių. Be to, kadangi atomai yra neutralūs, jie turi vienodus teigiamus (branduolyje) ir neigiamus krūvius (elektronus).
02 pav.: Rutherford Atom
Rutherfordo modelis nepaaiškino elektromagnetinės teorijos, atomo stabilumo ir apibrėžtų linijų buvimo vandenilio spektre.
Kuo skiriasi Bohro ir Rutherfordo modelis?
Bohr prieš Rutherford modelį |
|
| Bohr modelį 1922 m. pasiūlė Nielsas Bohras. | Rutherfordo modelį 1911 m. pasiūlė Ernestas Rutherfordas. |
| Teorija | |
| Didžioji dalis atominės masės yra centriniame branduolyje, kuriame yra protonų, o elektronai yra išsidėstę tam tikruose energijos lygiuose arba apvalkaluose. | Didžiąją atomo dalį sudaro tuščia erdvė. Atomo centre yra teigiamai įkrautas branduolys, o jo neigiamai įkrauti elektronai yra erdvėje, supančioje branduolį. |
| Elektronų spinduliuotė | |
| Elektronai skleidžia tik tam tikro dažnio bangas. | Elektronai skleidžia visų dažnių bangas. |
| Elektronų emisijos spektras | |
| Elektronų emisijos spektras yra linijinis spektras. | Elektronų emisijos spektras yra ištisinis spektras. |
Santrauka – Bohr vs Rutherford modelis
Tiek Bohro, tiek Rutherfordo modeliai yra planetiniai modeliai, kurie tam tikru mastu paaiškina atominę struktūrą. Šie modeliai turi apribojimų ir nepaaiškina kai kurių šiuolaikinių fizikos principų. Tačiau šie modeliai labai prisideda prie šiuolaikinių pažangių modelių, paaiškinančių atomo struktūrą. Bohro modelis teigia, kad didžioji dalis atominės masės yra centriniame branduolyje, kuriame yra protonų, ir kad elektronai yra išsidėstę tam tikruose energijos lygiuose arba apvalkaluose, todėl susidaro elektronų linijos spektras. Rutherfordo modelis teigia, kad didžiąją atomo dalį sudaro tuščia erdvė, o atomo centre yra teigiamai įkrautas branduolys, apsuptas neigiamai įkrautų elektronų, todėl elektronų spektras yra nuolatinis. Tai yra skirtumas tarp Bohro ir Rutherfordo modelio.
Atsisiųskite Bohr vs Rutherford modelio PDF versiją
Galite atsisiųsti šio straipsnio PDF versiją ir naudoti ją neprisijungus, kaip nurodyta citatų pastabose. Atsisiųskite PDF versiją čia. Skirtumas tarp Bohro ir Rutherfordo modelio.
