Bohr Atom Modeli Nedir?Bohr Atom Modeli Teorisi,Bohr Atom Modeli Hakkında Bilgiler...

**Prof. Dr. Sinsi** · 09-09-2012

Bohr Atom Modeli Nedir?,Bohr Atom Modeli Teorisi,Bohr Atom Modeli Hakkında Bilgiler

Bohr Atom Modeli Nedir?Bohr Atom Modeli Teorisi,Bohr Atom Modeli Hakkında Bilgiler

BOHR ATOM MODELİ
Niels Hendrik Bohr, Rutherford atom modeli ile Planck’ın kuantum teorisini
kullanarak 1913 yılında yeni bir atom modeli öne sürdü

Bu yeni model Rutherford
modelinin açıklayamadığı noktalara ışık tutuyordu

Bohr’un atom teorisi 3 temel
varsayıma dayanır

Bir atomda bulunan her elektron çekirdekten ancak belirli uzaklıklardaki
yörüngelerde bulunabilir

Her yörünge belirli bir enerjiye karşı gelir ve
elektron yörüngelerden birinde hareket ederken enerji kaybederek çekirdeğe
doğru yaklaşmaz

Yüksek enerji düzeyinde bir elektron düşük enerji düzeyine inerse enerji
düzeyleri arasındaki enerji farkına eşit enerji yayınlanır

Elektronlar çekirdek çevresinde dairesel yörüngeler izlerler ve
elektronların açısal momentumları ancak belirli değerler alabilirler

Bu
değerler planck sabitine bağımlıdır

Bu yaklaşımlarla Bohr spektrumlardaki çizgileri ve Rutherford atom teorisinin
açıklayamadığı diğer noktaları açıklamayı başardı
Her atomun bir çekirdeği ve elektronları olduğu anlaşılmıştı

Thomson, atomik
hacmin pozitif elektrik yüküyle dolu olduğunu elektronların da bu pozitif yüklü
ortamda gömülü, hareket edemez durumda bulunduğunu tasarlamıştı

Rutherford'un modelindeki elektronlar ise durgun olamaz

Bu elektronlar,
kütlenin ve pozitif yükün yoğunlaştığı çekirdek tarafından çekilir

Buna göre
elektronlanrı çeken elektrostatik kuvvete karşı onları yerinde tutacak hiçbir
kuvvet yoktur

Klasik fizik ( o zamana dek bilinen fizik yasalarına) göre
eletronlar ivmelendirilmiş elektrikle yüklü parçacıklar olarak ışıma yaparak
saniyenin yüz milyonda biri kadar bir sürede (yol bu kadar) spiral bir hareketle
çekirdek üzerine düşmelidir

Doğrudan denendiği başka olgularda başarılı olan elektromanyetik kuram, bu
öngörüde başarılı olamadı

Çünkü çekirdekli atımunu yaşadığı bir gerçekti

Bu
çelişki şu anlama geliyor: Makroskopik dünyada geçerli olan fizik yasaları,
atomal boyutta, yani mikroskopik dünyada geçerli olmamaktadır

İncelenen olayın ölçeği küçüldükçe klasik fiziğin geçerliliği de azalıyor ve
atom anlaşılmak istenirse, kesinlikle dalgaların parçacık gibi, parçacıkların da
dalgalar gibi davrandığını dikkate almalıyız

Günlük yaşantımızdan edinilenn
kavramlarla Kuantum Kuramı'nın kavramları arasında hiçbir bağlantı yok ne yazık
ki

Niels Bohr, zamanındaki çağdaş bulguları birleştiren bir kuram üretti

Onun
önünde biriken denel sonuçlar ve kendi buluşları şöylece özetlenebilir:
1

Rutherford'un 1911'de varlığını kanıtladığı çok yoğun, çok küçük hacimde
istiflenmiş, pozitif yüklü atom çekirdeği; bu çekirdek çevresinde dolanan
elektronlar

2

Gaz halindeki atomların verdiği çizgisel tayf (spektrum) ve tayf çizgileriyle
ilgili yasalar
3

Her elementin, insanlardaki parmak izi gibi, kendine özgü x-ışınları tayfı
vermesi
4

Bütün bunları birbirine bağlamayı olanaklı kılan, Planck'ın 1900'de
açıkladığı Kuantum Kuramı

Bohr, yaklaşık 40 yıl yeni fiziğin, yani Kuantum Kuramı'nın, 1920'lerdeki
aşamasının, Einstein'e karşı bilimsel itirazların en büyük adıdır

Negatif yüklü, pek küçük kütleli elektronlar, pozitif yüklü olan ve neredeyse
atomun kütlesinin tümünü taşıyan pozitif çekirdeğin çekimiyle neden çekirdek
üzerine düşmüyor? Elektronlar her enerjiyi değil de belli enerjileri alabildiği
için

Daha 1885'te J

Johann Balmer (1825-1898), hidrojen spekturmunun görünür
bölgesini incelemiş ve her çizginin belli bir dalga boyuna karşılık geldiğini
denel olarak göstermişti

İşte bu spektrum çizgilerinin aynı zamanda hidrojen
atomu içindeki ayrı enerji düzeylerini de gösterdiğini Bohr gördü

Bohr, hidrojen atomunda her enerji düzeyinin belirli ve sabit bir enerjisi
olduğunu anladı

Atom içindeki elektron işte bu belirli enerjileri alabiliyor,
ama bunlar arasındaki herhangi bir enerji değerini alamıyordu

Işığın 'atomu'
yani ışığın kuantumu fotondu

Bir madde, bir, iki, üç, dört,

foton alabilir
ya da salabilirdi

Ama sözgelimi bir buçuk, iki buçuk foton alıp veremezdi

Beyaz ışık, farklı dalga boyundaki ışınlar içerir

Newton, ışığa bakmaya
başladığında ilk bulduğu şey beyaz ışığın renklerin karışımı olduğuydu

Bayaz
ışık, bir cam prizmadan geçirildiğinde kırmızı ışık en az, mor ışık en çok
kırılır

Kırmızıdan mora doğru, arada turuncu, sarı, yeşil, mavi ve menekşe
renkle yer alır

Kırmızı ışğın dalga boyu, mor ışığınkinden daha uzundur

Aslında görünen ışık uzun bir skalanını yalnızca küçük bir parçasıdır; tıpkı
işitebileceğimizden daha yüksek ve daha alçak notalar içeren müzik skalası gibi

Işık skalası, frekans adı verilen sayılarla düzenlenir

Sayılar büyüdükçe ışık
kırmızıdan maviye, mora ve mor ötesine geçer

Morötesi ışığı görekmeyiz ama bu,
fotoğraf filmlerini etkiler

Bu hala ışıktır, ama sadece sayı farklıdır

Eğer sayıyı artırmayı düşünürsek x-ışınlarına, gama ışınlarına ve ötesine
erişiriz

Eğer ötei yönde değiştirirsek, maviden kırmızıya, kızılötesi(ısı)
dalgalarına sonra televizyon ve radyo dalgalarına varırırız

Newton, ışığın taneciklerden oluştuğunu düşünmüş ve bunlara " cisimcik"
(korpüskül) adını vermişti

Bunda haklıydı (ama bu sonuca vardıran akıl
yürütmesinde hatalıydı)

Işığın taneciklerden oluştuğunu biliyoruz; çünkü
üzerine ışık düştüğünde tıkırdayan, çok duyarlı bir alet kullanır ve görürürz ki
ışık zayıfladığında her tıkırtının sesi hâlâ aynı şiddetle çıkmakta, yalnız
aralıkları uzamaktadır

Demek ki ışık yağmur damlalarına benzer -her bir küçük
ışık topağına bir foton denir- ve ışığın hepsi aynı renkteyse "yağmur
damlalarının" hepsi aynı boydadır

Elektromanyetik dalgaların farklı dalga boyundaki bileşenlerine ayrılmasına
spektrum (tafy) denir

Beyaz ışığın prizmadan geçmesiyle oluşan renk kurdelası,
bir fotoğraf filmi üzerine kaydedilir

Böylesi düzeneklere spekrograf
(tayfölçer) denir

Işık, bant ya da renk spektrumu şeklinde ayrılır

Beyaz ışığın spekrumu, kesiksiz bir renk bandı şeklindedir

Yani beyaz ışğın
spekturumu, süreklidir

Gaz halindeki atomların spekturumu ise belirli sayıda
renkli çizgiler ve bunlar arasında oluşan karanlık çizgiler taşır

Gaz halindeki
atomların verdiği bu tip kesikli spektrumlara çizgi spektrumu denir

Gaz
atomların tümü çizgi spektrumu verir

BOHR TEORİSİNİN EKSİK TARAFLARI
Bohr modeli rutherforad atom modeline göre oldukça üstün tarafları olsa da bu
kuramında eksik yönleri söz konusudur

Elektronun, maddesel nokta şeklinde düşünüldüğünden, yörünce üzerinde enerji
yayımlamadan dönüşleri, yörüngeden yörüngeye atlayışı ve açığa çıkan enerjinin
ışıma halinde alınıp verilmesi açıklanması kolay olmayan bir durumdur

Bohr atom modeli yalnızca tek elektronlu sistemlerin spektrumlarını
açıklayabilir

Ve çok elektronlu sistemlerin spektrumlarıı açıklamakta yetersiz
kalır

Çok elektronlu atomların spektrumlarında enerji düzeylerinin herbirinin
iki ya da daha fazla düzeye ayrıldığı görülmektedir

Yine hidrojen gazı, bir elektrik alanı veya magnetik alanda soğurma spektrumları
incelenirse, enerji düzeylerinin çok elektronlu sistemlerde olduğu gibi iki ya
da daha fazla enerji düzeyine ayrıldığı görülür

09-09-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	Bohr Atom Modeli Nedir?Bohr Atom Modeli Teorisi,Bohr Atom Modeli Hakkında Bilgiler... Bohr Atom Modeli Nedir?,Bohr Atom Modeli Teorisi,Bohr Atom Modeli Hakkında Bilgiler Bohr Atom Modeli Nedir?Bohr Atom Modeli Teorisi,Bohr Atom Modeli Hakkında Bilgiler BOHR ATOM MODELİ Niels Hendrik Bohr, Rutherford atom modeli ile Planck’ın kuantum teorisini kullanarak 1913 yılında yeni bir atom modeli öne sürdü Bu yeni model Rutherford modelinin açıklayamadığı noktalara ışık tutuyordu Bohr’un atom teorisi 3 temel varsayıma dayanır Bir atomda bulunan her elektron çekirdekten ancak belirli uzaklıklardaki yörüngelerde bulunabilir Her yörünge belirli bir enerjiye karşı gelir ve elektron yörüngelerden birinde hareket ederken enerji kaybederek çekirdeğe doğru yaklaşmaz Yüksek enerji düzeyinde bir elektron düşük enerji düzeyine inerse enerji düzeyleri arasındaki enerji farkına eşit enerji yayınlanır Elektronlar çekirdek çevresinde dairesel yörüngeler izlerler ve elektronların açısal momentumları ancak belirli değerler alabilirler Bu değerler planck sabitine bağımlıdır Bu yaklaşımlarla Bohr spektrumlardaki çizgileri ve Rutherford atom teorisinin açıklayamadığı diğer noktaları açıklamayı başardı Her atomun bir çekirdeği ve elektronları olduğu anlaşılmıştı Thomson, atomik hacmin pozitif elektrik yüküyle dolu olduğunu elektronların da bu pozitif yüklü ortamda gömülü, hareket edemez durumda bulunduğunu tasarlamıştı Rutherford'un modelindeki elektronlar ise durgun olamaz Bu elektronlar, kütlenin ve pozitif yükün yoğunlaştığı çekirdek tarafından çekilir Buna göre elektronlanrı çeken elektrostatik kuvvete karşı onları yerinde tutacak hiçbir kuvvet yoktur Klasik fizik ( o zamana dek bilinen fizik yasalarına) göre eletronlar ivmelendirilmiş elektrikle yüklü parçacıklar olarak ışıma yaparak saniyenin yüz milyonda biri kadar bir sürede (yol bu kadar) spiral bir hareketle çekirdek üzerine düşmelidir Doğrudan denendiği başka olgularda başarılı olan elektromanyetik kuram, bu öngörüde başarılı olamadı Çünkü çekirdekli atımunu yaşadığı bir gerçekti Bu çelişki şu anlama geliyor: Makroskopik dünyada geçerli olan fizik yasaları, atomal boyutta, yani mikroskopik dünyada geçerli olmamaktadır İncelenen olayın ölçeği küçüldükçe klasik fiziğin geçerliliği de azalıyor ve atom anlaşılmak istenirse, kesinlikle dalgaların parçacık gibi, parçacıkların da dalgalar gibi davrandığını dikkate almalıyız Günlük yaşantımızdan edinilenn kavramlarla Kuantum Kuramı'nın kavramları arasında hiçbir bağlantı yok ne yazık ki Niels Bohr, zamanındaki çağdaş bulguları birleştiren bir kuram üretti Onun önünde biriken denel sonuçlar ve kendi buluşları şöylece özetlenebilir: 1 Rutherford'un 1911'de varlığını kanıtladığı çok yoğun, çok küçük hacimde istiflenmiş, pozitif yüklü atom çekirdeği; bu çekirdek çevresinde dolanan elektronlar 2Gaz halindeki atomların verdiği çizgisel tayf (spektrum) ve tayf çizgileriyle ilgili yasalar 3 Her elementin, insanlardaki parmak izi gibi, kendine özgü x-ışınları tayfı vermesi 4 Bütün bunları birbirine bağlamayı olanaklı kılan, Planck'ın 1900'de açıkladığı Kuantum Kuramı Bohr, yaklaşık 40 yıl yeni fiziğin, yani Kuantum Kuramı'nın, 1920'lerdeki aşamasının, Einstein'e karşı bilimsel itirazların en büyük adıdır Negatif yüklü, pek küçük kütleli elektronlar, pozitif yüklü olan ve neredeyse atomun kütlesinin tümünü taşıyan pozitif çekirdeğin çekimiyle neden çekirdek üzerine düşmüyor? Elektronlar her enerjiyi değil de belli enerjileri alabildiği için Daha 1885'te J Johann Balmer (1825-1898), hidrojen spekturmunun görünür bölgesini incelemiş ve her çizginin belli bir dalga boyuna karşılık geldiğini denel olarak göstermişti İşte bu spektrum çizgilerinin aynı zamanda hidrojen atomu içindeki ayrı enerji düzeylerini de gösterdiğini Bohr gördü Bohr, hidrojen atomunda her enerji düzeyinin belirli ve sabit bir enerjisi olduğunu anladı Atom içindeki elektron işte bu belirli enerjileri alabiliyor, ama bunlar arasındaki herhangi bir enerji değerini alamıyordu Işığın 'atomu' yani ışığın kuantumu fotondu Bir madde, bir, iki, üç, dört, foton alabilir ya da salabilirdi Ama sözgelimi bir buçuk, iki buçuk foton alıp veremezdi Beyaz ışık, farklı dalga boyundaki ışınlar içerir Newton, ışığa bakmaya başladığında ilk bulduğu şey beyaz ışığın renklerin karışımı olduğuydu Bayaz ışık, bir cam prizmadan geçirildiğinde kırmızı ışık en az, mor ışık en çok kırılır Kırmızıdan mora doğru, arada turuncu, sarı, yeşil, mavi ve menekşe renkle yer alır Kırmızı ışğın dalga boyu, mor ışığınkinden daha uzundur Aslında görünen ışık uzun bir skalanını yalnızca küçük bir parçasıdır; tıpkı işitebileceğimizden daha yüksek ve daha alçak notalar içeren müzik skalası gibi Işık skalası, frekans adı verilen sayılarla düzenlenir Sayılar büyüdükçe ışık kırmızıdan maviye, mora ve mor ötesine geçer Morötesi ışığı görekmeyiz ama bu, fotoğraf filmlerini etkiler Bu hala ışıktır, ama sadece sayı farklıdır Eğer sayıyı artırmayı düşünürsek x-ışınlarına, gama ışınlarına ve ötesine erişiriz Eğer ötei yönde değiştirirsek, maviden kırmızıya, kızılötesi(ısı) dalgalarına sonra televizyon ve radyo dalgalarına varırırız Newton, ışığın taneciklerden oluştuğunu düşünmüş ve bunlara " cisimcik" (korpüskül) adını vermişti Bunda haklıydı (ama bu sonuca vardıran akıl yürütmesinde hatalıydı) Işığın taneciklerden oluştuğunu biliyoruz; çünkü üzerine ışık düştüğünde tıkırdayan, çok duyarlı bir alet kullanır ve görürürz ki ışık zayıfladığında her tıkırtının sesi hâlâ aynı şiddetle çıkmakta, yalnız aralıkları uzamaktadır Demek ki ışık yağmur damlalarına benzer -her bir küçük ışık topağına bir foton denir- ve ışığın hepsi aynı renkteyse "yağmur damlalarının" hepsi aynı boydadır Elektromanyetik dalgaların farklı dalga boyundaki bileşenlerine ayrılmasına spektrum (tafy) denir Beyaz ışığın prizmadan geçmesiyle oluşan renk kurdelası, bir fotoğraf filmi üzerine kaydedilir Böylesi düzeneklere spekrograf (tayfölçer) denir Işık, bant ya da renk spektrumu şeklinde ayrılır Beyaz ışığın spekrumu, kesiksiz bir renk bandı şeklindedir Yani beyaz ışğın spekturumu, süreklidir Gaz halindeki atomların spekturumu ise belirli sayıda renkli çizgiler ve bunlar arasında oluşan karanlık çizgiler taşır Gaz halindeki atomların verdiği bu tip kesikli spektrumlara çizgi spektrumu denir Gaz atomların tümü çizgi spektrumu verir BOHR TEORİSİNİN EKSİK TARAFLARI Bohr modeli rutherforad atom modeline göre oldukça üstün tarafları olsa da bu kuramında eksik yönleri söz konusudur Elektronun, maddesel nokta şeklinde düşünüldüğünden, yörünce üzerinde enerji yayımlamadan dönüşleri, yörüngeden yörüngeye atlayışı ve açığa çıkan enerjinin ışıma halinde alınıp verilmesi açıklanması kolay olmayan bir durumdur Bohr atom modeli yalnızca tek elektronlu sistemlerin spektrumlarını açıklayabilir Ve çok elektronlu sistemlerin spektrumlarıı açıklamakta yetersiz kalır Çok elektronlu atomların spektrumlarında enerji düzeylerinin herbirinin iki ya da daha fazla düzeye ayrıldığı görülmektedir Yine hidrojen gazı, bir elektrik alanı veya magnetik alanda soğurma spektrumları incelenirse, enerji düzeylerinin çok elektronlu sistemlerde olduğu gibi iki ya da daha fazla enerji düzeyine ayrıldığı görülür