Hvordan er bølgemekanismen av atomen forskjellig fra bohrmodellen?

Svar:

I Bohr-atomet antas elektroner å være ganske diskrete, ganske fysiske partikler, som svært små, negativt ladede baller som beveger seg i sirkulær bevegelse (som planeter) rundt den positivt ladede kjernen ved spesielle radier, et resultat av "kvantisering" av den vinkelformede momentum (begrense det til liste over tillatte verdier), via # m_ {e} v r = n h / {2 pi} #. Dette betyr at bare bestemt energi er tillatt, #E_n = - {Z ^ 2 R_e} / n ^ 2 #, hvor {E_n} er energien til nte bane, Z er ladningen på kjernen (atomnummer) og # R_e # er Rydberg energi, som er 13,6 eV.

Bølgemodellen er den fulde kvantemekaniske behandlingen av atom og står i hovedsak i dag. Elektronen er IKKE diskret, i stedet for å tenke seg et "smear" av sannsynlighet.

Forklaring:

Bohr-atomet (noen ganger kalt Bohr-Rutherford-modellen) var resultatet av to resultater fra Vitenskapens tidligste århundre: Guldfolieeksperimentet preformert på Rutherfords lab, av hans minions, Hans Geiger og Ernest Marsden; og den utviklende kvanteteori.

Gullfolieforsøket viste at atomet besto av en veldig liten og tung del av positiv ladning, nå kalt kjernen, og mindre elektroner som eksisterte rundt den, fast ved elektrostatiske krefter (negative kostnader som å henge ut med ting som er positivt ladet). Den eneste måten dette kunne forstås på den tiden var at elektronene gikk rundt kjernen som planeter rundt solen. Dette kalles noen ganger Rutherford-modellen.

Kvantethetsteorien hadde løst den ultrafiolette katastrofen som skjedde ved modellering av varmeutslipp (kalt Blackbody) og ble brukt av Einstein for å forklare den fotoelektriske effekten. Det involverte å behandle lysets energi, som tidligere hadde blitt ansett som kontinuerlig (av noe verdi), som nå bare forekommer i diskrete udelbare deler kalt "quanta", et stykke lys, som vi nå kaller en foton, var energi lik til frekvens ganger en konstant, #E_ {ph} = h f # og det fungerte bra.

Denne logikken ble brukt på atomet, som begrenser elektronene til spesielle radier, ved å begrense vinkelmomentet # m_ {e} v r = n h / {2 pi} #, og bare bestemte energier og radiier ble tillatt, #E_n = - {Z ^ 2 R_e} / n ^ 2 #, hvor {E_n} er energien til nte bane, Z er ladningen på kjernen (atomnummer) og # R_e # er Rydberg energi, som er 13,6 eV.

Denne modellen for første gang forklarte spektrene av hydrogenatomet, et spesielt mønster av lys. Det var forårsaket av elektroner som stiger og faller mellom disse spesielle radier, kalt baner og utstråler eller absorberer lys som er lik energimengden som kreves. Dette var stor.Forskere hadde målt målspekter i flere tiår, men hadde ingen forklaring på mønstrene av lysatomer og molekyler som ble produsert. Nå hadde vi hydrogen gjort. Med noen tweaking det også tillatt fra noen forklaring av valensene. Det kunne imidlertid ikke forklare spekteret av noe annet element enn hydrogen eller subtilitetene til valenser eller "blokkering" i det periodiske tabellen.

Så en halvkvantum behandling av elektroner som beveger seg nær en kjerne var et godt skritt fremover, men ikke langt nok. Den bølgemekaniske modellen går videre, en full kvantumbehandling, den måtte vente på at kvantemekanikken skulle eksistere. De manglende stykkene var utviklingen av Pauli-eksklusivorienten, bølge-partikkeldualitet, hovedsakelig til Louis de Broglie, at alle partikler eksisterer i en uskarpt bølge av sannsynlighet, og ligningen som styrer dem er Schrödinger-ligningen, begge utviklet i midten 1920-tallet.

Wave-modellen av atomet kommer fra å bygge, og deretter løse Schrödinger-ligningen for elektroner bundet av en kjerne, mens det kan være forbedringer på dette, står det i hovedsak i dag som hvordan vi modellerer materie. Detaljer finner du i et 3. årig QM-kurs, men du bryr deg om resultatene! Bølgemodellen forklarer atomskallpåfylling, løsningen gir flere typer orbitaler, hver med forskjellige tillatte elektroner, s-shell med 2, p-skallet med 6, skallet med 10 og f-skallet med 14. Dette forklarer

"blokker" i periodisk tabell, dvs. hver rad av overgangsmetaller fyller et d-skall, den første 3d, andre 4d og den tredje fyller 5d. Orbitaler er sannsynlighetskart over hvor elektronen har en tendens til å være og obligasjoner er to atomorbitaler som overlapper og går sammen.

Det forklarer også alle atomspektre, i ytterste detalj og molekylære spektra av hva vi har hatt tid til å beregne, og når de brukes på krystaller, forklarer egenskapene til faste stoffer.. Det er WILDLY vellykket, men kommer med en uavgjort. I Bohr-modellen var elektronen lettere å forstå, de ble belastet baller, nå har vi uskarpe sannsynlighetsfordeler. Din hjerne var designet for å vise ting på skalaen av kurvkuler, du kan forstå hvordan de hvordan og … er. Elektron behøver ikke som kurvballer. Quantum resultater kan være vanskelig å få deg hardt rundt, men det er ok, det er veldig veldig godt testet, slik er verden.