Şengül Şirin
|
Cevap : Bohr Modeli
: Bohr koşulunun, bu açısal momentum H tamsayı çok sonra De Broglie bir duran dalga şartı olarak reinterpreted was: elektron bir dalga ve wavelengths bir tam sayı ile elektron's yörüngeye bir çember boyunca sığmalıdır açıklanmıştır:
 Substituting de Broglie's wavelength reproduces Bohr's rule 
1925 yılında mekanik yeni bir tür, in which elektron quantized yörünge içinde seyahat ve Bohr model elektron hareket daha doğru bir modeli olarak genişletilmiş oldu kuantum mekaniği önerilmişti Yeni teori Werner Heisenberg tarafından önerilmişti Için aynı teori başka bir formu, modern kuantum mekaniği, Avusturyalı fizikçi Erwin Schrödinger tarafından bağımsız olarak keşfetti ve farklı bir mantık ile
elektron enerji düzeyleri
The Bohr modeli sistemi için hemen hemen kesin sonuç verir nerede hızları çok daha az iki ücret puanı yörüngede birbirlerine ışık bu Bu sadece bir elektron sistemleri, hidrojen atomu gibi tek başına-ionized helyum, iki kat lityum ionized içerir, ama burada bir elektron uzak herşey kimden olduğunu positronium ve Atom Rydberg devletler içerir Bu for K-hat X-ray geçiş hesaplamalar diğer varsayımlar eklenir (aşağıda) Moseley yasası görmek kullanılabilir Yüksek enerji fiziği olarak, ağır Quark mesons ve kitleler hesaplamak için kullanılır olabilir
: Bir yörünge hesaplamak için iki varsayımlar gerektirir:
1 Klasik mekanik
Elektron dairesel bir yörüngede elektrostatik çekim tarafından yapılmaktadır Bu merkezcil kuvvet ve Coulomb kuvveti eşittir  Coulomb sabit olduğu metre e kitle olduğunu, e elektron ve K e ücretin is radius: Bu herhangi bir yarıçapı hızını belirler:  Ayrıca herhangi bir yarıçapı toplam enerji belirler:  Toplam enerji ve R ters orantılı olumsuz Bu da, Proton gelen yörüngede elektron çekmek için enerji alır demektir sonsuz değerleri için, enerji sıfır, hareketsiz bir elektron karşılık gelen sonsuz kadar Proton değil the For larger nuclei, the only change is that k e e 2 is everywhere replaced by Zk e e 2 where Z is the number of protons For positronium , m e is replaced by its reduced mass ( μ = m e /2 )
: Bu açısal momentum L = m E VR H tamsayı birden fazla ise:  Hız için ifadesi yerine n açısından R bir denklemi verir:  böylelikle herhangi n izin verilen yörüngeye yarıçaptır:  R en küçük olası değeri Bohr denilen bir yarıçap ve eşittir:  N ve enerji inci düzeyi yarıçapı ile belirlenir:  Hidrojen (n = 1) en düşük enerji düzeyinde bir elektron bu nedenle son derece uzak olan çekirdek bir hareketsiz elektron daha 13,6 eV az enerji vardır N büyük değerler için, bu da çok heyecan atomu ve bağlayıcı enerjilerini the Atom geri kalanı etrafında büyük bir dairesel yörüngede bir elektron bulunmaktadır
( R E ): Enerji formülü doğal sabitlerin bir kombinasyonu Rydberg enerji (R E) denir:
 : Bu ifade daha fazla doğal birimleri formu kombinasyonları olarak yorumlama ile açıklanabilir:
 is the rest mass energy of the electron (511 keV/c) elektron (511 Kev / c) geri kalan kitle enerjidir  is the fine structure constant ve ince yapısı sabit bir  Bu türetme sayarak bu çekirdek bir elektron tarafından orbited ile ise, bir çekirdek etmesini bir ücret var Q = Ze nerede Z, atom numarası bu nedenle genelleme olabilir Bu Şimdi bulunduğu bir kaba sipariş gerçek enerji seviyelerinin büyüklüğü yaklaşık olarak hizmet verebilir Yani, Z protons ile nükleuslar için, enerji seviyelerini bir kaba tahminler () için:
 Gerçek enerji düzeyleri analitik birden fazla elektron için (n görmek vücut sorun) çünkü elektron sadece çekirdek de her Coulomb Kuvveti ile diğer etkileşim etkilenen değil çözülmüş olamaz
Ancak, analitik soltuion ve Hartee-Fock yöntemi olan "Z Z" ile yerini içerir - b "nerede b elektrik alanı tarama iç kabuğu elektron (lar) (ve kabuk Elektron görmek nedeniyle temsil sabittir kullanarak approximated olmak için ve "Kabuk Modeli Atom ve daha sonra tartışma" aşağıda)
Ne zaman Z = 1 / α (Z ≈ 137), hareket yüksek, relativistic olur ve Z 2 R ve α 2 iptal olan yörüngede enerji enerji geri kalan karşılaştırılabilir olmaya başlar Yeterince büyük esaslar, eğer istikrarlı ise, vakum bir bağlı elektron oluşturarak, sonsuza için pozitif çkardktan kendi şarj azaltmak olacaktır Bu maksimum nükleer ücreti öngörür elektromanyetik şarj tarama teorik olgudur
[ citation needed ]
Positronium için, formülü azaltılmış kitle kullanır Yarıçapı, elektron ve pozitif bir değer için her toplu ortak merkez etrafında at yarısı hızlı hareket ediyor ve her bir tek dördüncü bir kinetik enerji vardır Toplam kinetik enerji yarısı tek bir elektron ağır bir çekirdek etrafında hareket için ne olur
 (positronium) (positronium)
Rydberg formülü
Hangi empirically Bohr's formül önce bilinen idi Rydberg formülü, şimdi Bohr's theory bir yörünge enerji düzeyi arasındaki geçişler veya kuantum atlar ve enerjileri açıklayan olarak görülen, ve başka bir Bohr's formül ve sayısal değerini verir zaten bilinen ve ölçülen Rydberg's ama şimdi elektron's ücret ve Planck's sabit dahil doğanın daha temel sabitlerin of açısından sürekli
Ne zaman başka bir enerji düzeyine gelen elektron hamle, bir foton emitted olduğunu Hidrojen biri 'farklı enerji' düzeyleri için elde formülü kullanarak, bir hidrojen atomu ifade etmek için ışık kaynağının 'wavelengths' belirlemek Mayıs
Bir foton bir hidrojen atomu ile emitted ve enerji iki hidrojen enerji seviyelerinin fark verilir:
 n = f son enerji seviyesini ve n i ilk enerji seviyesidir
Since the energy of a photon is Bir ışık ve enerji bu yana ise
 the wavelength of the photon given off is given by the foton dışı verilen bir dalga boyu ile
 Bu Rydberg formül olarak ve bilinen bir Rydberg sabit R R E / h c veya R E / 2π doğal birimleri içinde Bu formül ondokuzuncu yüzyılda bilim spektroskopi çalışmaları için, ama bilinen olduğunu orada Bohr kadar bu formu veya R değeri için teorik bir öngörü, hiçbir teorik açıklama Gerçekte, Rydberg sabit ve Bohr's türetme yanı sıra Lyman (n f = 1), Balmer (n F = 2) deneysel gözlenen spektral çizgileri ile Bohr's formülün ve beraberindeki anlaşma ve Paschen (n f = 3) dizi ve diğer satırlar henüz gözlenen değil başarılı kuramsal tahmini, bir nedeni onun modeli hemen kabul edildi
Atom Kabuk modeli
Bohr ağır atomları için yaklaşık modeli vermek Hidrojen örnek verdi Bu, ilk kez çok bilinen atom özellikleri tekrar fiziksel bir resim verdi
Ağır atomları ve çekirdek daha protons daha elektron ücretin iptal etmek Bohr fikri her ayrık yörüngeye elektron sadece belirli sayıda tutun edebilirdi Sonra yörüngeye tam, sonraki düzey kullanılan gerekiyor Bu, atomu olan her kabuğu Bohr yörüngeye karşılık bir kabuk yapısını verir
Çünkü olmayan her kabuk bir elektron-etkileşime davranır Bu model daha hidrojen model daha yaklaşıktır But the repulsions of electrons is taken into account somewhat by the phenomenon of screening
Örneğin, lityum atomu en düşük 1S yörüngede ve bu yörüngede iki elektron vardır Z = 2 Her bir tarama etkisi Z = 3 eksi bir nükleer şarj gördüğü, başka hangi crudely nükleer ücret azaltır 1 birim tarafından Bu da yaklaşık 1/4th ve Bohr yarıçapı en içteki elektron yörünge 2 , Ama Moseley yasası deneysel probları elektron ve içteki Pair, ve bu dıştaki kabuk sadece bir elektron bir atomu veya iyon en dıştaki elektron etkili şarj ZK ile temel yörünge bunların yaklaşık Z nükleer şarj-1 görüyorum gösterir burada K iç kabuk olarak elektron toplam sayıdır
Kabuk modeli nitelik olan elementlerin periyodik tabloda geç 19 yüzyılda codified oldu atomları en gizemli özelliklerinin çok açıklamak mümkün oldu Bir mülkiyet atomları olan kararlı olabilir boyutu yaklaşık gazlar ve saf kristal katı bir yoğunluk ve viskozite ölçüm yaptı Atomlar gibi periyodik tabloda doğru taşımak daha küçük, daha tablonun bir sonraki satır büyük olma almak eğilimindedir Tablonun sağ Atomlar süre sola atomları onları kaybetmek eğilimindedir, elektron elde eğilimindedir Tablonun son sütunu her öğesi kimyasal (asal gaz) asal olduğunu
Kabuk modeli, bu olgu kabuk tarafından açıklanmıştır-doldurma Müteakip atomları kadar yörüngeye, bu tablonun bir sonraki atomu noktası dolu çünkü, aynı boyuttaki yörünge doldurma bir gevşek bağlı dış elektron vardır küçük genişletin neden alıyorum İlk Bohr yörüngesi zaman iki elektron vardır doldurulur ve bu nedenle helyum asal olduğunu açıklıyor Ikinci yörüngeye, ve bu atomu dolu sekiz elektron sağlar neon, daha hareketsiz olduğu Üçüncü yörünge daha, daha doğru Sommerfeld tedavi dışında sekiz içerir (modern kuantum mekaniği olarak) bu "ekstra d" elektron vardır çoğaltılamaz Üçüncü yörünge, ancak fazladan bir 10 D elektronlar tutun Mayıs bu kadroların bir sonraki seviye birkaç yörüngeler kadar dolu değildir (d yörüngeler n = 3 Dolum doludur) 10 geçiş elemanları üretmektedir Bu düzensiz dolgu deseni elektronlar arasında da dikkate ya Bohr veya Sommerfeld modelleri, ve hatta modern tedavisinde hesaplamak zor alınan değildir etkileşimler, bir etkisidir
Moseley yasası ve K hesaplama-alfa X ışını emisyon çizgileri
" Niels Bohr 1962 dedi, "Sen gerçekten Rutherford eser [nükleer atomu görmek] ciddiye alınan değildi Bugün anlamıyoruz, ancak tüm ciddiye alınan değildi Bunun hiçbir söz herhangi bir yerdi Büyük değişiklik geldi Moseley den "
1913 Henry Moseley olarak (sonra K olarak bilinen-alfa hattı), ve en güçlü X-ray hattı elektron bombardıman altında atomları tarafından emitted arasında ampirik bir ilişki bulunan ve atom numarası Z Moseley s' şarlatan formülü Rydberg ve Bohr's türetilebilir olduğu formül (Moseley aslında modeller açısından) sadece Ernest Rutherford ve Antonius Van den Broek sözetmektedir Bu, X-ray hattı kuantum numaraları 1 ve 2 ile enerji düzeyleri arasında bir geçiş, ve geldi [2], bu Z zaman hidrojen atomları daha ağır için formül olarak kullanılan atom numarası olmalıdır 1, azaltılmış için (Z-1) ²
Moseley Bohr için, onun sonuçları hakkında şaşkın yazdım, ama Bohr yardım edemedi O zaman, o elektronlar, bu postulated içteki "K" kabuk değil iki hangi düzgünlükte sonucu açıklanıyor olurdu en az dört elektron olmalıdır düşündüm Yani Moseley teorik bir açıklama yapmadan onun sonuçlarını yayınladı
Daha sonra, insanlar etkisini şarj taraması ile, bir iç kabuğu 2 elektron içeren neden anlaşıldıDeneme olarak, bir atomu en içteki elektron, bir tek kalan elektron içeren düşük Bohr yörüngesi, bir boşluğa bırakarak dışarı knocked olduğunu n=2
 or veya
 sabit Burada, R v = R E / h ise, frekans 3,28 eşit açısından x 10 15 Hzby 0 4)
satır şimdi kapatılacak satırlar bir çift, (K α1 ve K α2) Siegbahn notasyon olarak yazılı olarak bilinir
eksiklikleri
The Bohr modeli yanlış bir değer verir  for the ground state orbital angular momentum
Modern kuantum mekaniği olarak, hidrojen ve elektron olasılık olan çekirdek yakınlarında yoğun büyüyen bir küresel bulut olduğunu" Bu oran-Olasılık sabit-hidrojen olarak çürümesi ve Bohr yarıçapı ters, ama eşittir beri Bohr dairesel yörünge değil, sıfır alan elipsler, bu iki sayının tam olarak bu gerçeği kabul ile çalıştı, bir tesadüf olarak kabul ediliyor modern quantum mechanics)
The Bohr modeli de, ya da zorluk vardır başka açıklamaya başarısız: - Daha büyük bir atom ve spektrumları bir En Sonunda, K-alfa ve L-alfa X-büyük atomları için ışını emisyon spektrumları hakkında tahminde iki ek özel varsayımlar (bkz yapılır yapabilirsiniz yukarıda Moseley yasası)
Emission spectra for atoms with a single outer-shell electron (atoms in the lithium group) can also be approximately predicted
- Kuramı spektral çizgileri göreceli intensities tahmin etmez; ancak bazı basit durumlarda, Bohr's formül ya da değişiklikler, makul tahminleri (örneğin sağlayamıyoruz ise, Stark etkisi için Kramers tarafından hesaplamalar)
- Elektron spin kimden hangi relativistic ve ince etkileri bir çeşitli kaynaklanabilir bilinen spektral hatları, gibi komplikasyonlar ince yapısı ve hyperfine yapısının varlığı
- Bu Zeeman etkisi - spektral çizgiler dış manyetik alanlar nedeniyle değişiklikler; bu da daha karmaşık kuantum ilkeleri elektron spin ve yörünge manyetik alanlar ile etkileşime edecek
- Bu model aynı zamanda elektronlar, yörünge ve kesin yarıçapı bilinen olması dikkate alır ve belirsizlik ilkesi ihlal doğrudan bir anda hangi bilinen olamaz iki şey
Ayrıntılandırmalar
It has been suggested that this article or section be merged with Bohr–Sommerfeld theory ( Discuss ) (Tartışma) 
Eliptik aynı enerji ve quantized açısal momentum ile yörünge
Ve Bohr modeli birkaç donanımları önerilen vardı; en özellikle Sommerfeld modeli veya Bohr-bu elektron eliptik yörünge olarak Bohr Modeli dairesel yörünge yerine bir çekirdek etrafında seyahat önerdi Bu model bir ek radyal nicemleme koşulu ile Bohr modeli olan quantized açısal momentum koşulu desteklenen, bu Sommerfeld-Wilson nicemleme şart
 Burada P r radyal hız canonically olan Q olan radyal konum ve T koordine etmek birleşik bir tam yörünge süresi ntegre eylem eylem açı olduğunu koordinatları Bu durum, bu yazışma ilke tarafından önerilen, sadece, bu kuantum sayıları adiabatic invariants beri mümkündür
The Bohr-Sommerfeld modeli temelde tutarsız ve birçok paradoxes neden oldu Bu manyetik kuantum sayısı yörünge uçak eğimini ve XY düzlemli göre ölçülen ve sadece birkaç ayrık değerler alabilir Bu açık gerçek bir atomu bu şekilde açılır ve bu kısıtlama olmadan koordinatları göre contradicted Bu Sommerfeld nicemleme farklı kanonik koordinatlarıdır ve yapılabilir bazen hangi farklı cevaplar verir radiation/atom system, which is difficult when the radiation is allowed to escape atom , T Hidrojen atomu en güncel resmi Erwin Schrödinger 1926 yılında geliştirilen dalga mekaniği ve atomik yörüngeler dayanmaktadır
Ancak, bu sorunun Bohr modeli onun başarıları ile olduğu anlamına gelmez Hesaplamalar, Bohr dayalı Sommerfeld modeli doğru daha karmaşık atomik spektral etkisi bir açıklamaya başardık Örneğin, önce sipariş perturbations için için, bu Bohr modeli ve kuantum mekaniği edin Stark yürürlükte spektral çizgi bölme için aynı tahminde Yüksek mertebe perturbations anda, ancak, Bohr modeli ve kuantum mekaniği, farklı ve yüksek alan güçlü altında Stark etkisi ölçümler Bohr modeli üzerinde kuantum mekaniği ve doğruluğunu teyit oldu Bu fark arkasındaki yaygın teori olan elektron ve enerji durumuna göre değişir elektronlar, en yörüngeler ve şekiller yatıyor
The Bohr-Sommerfeld nicemleme koşulları, modern matematik alanında sorulara yol açmaktadır Tutarlı semiclassical nicemleme koşulu faz space yapısı hangi quantized olabilir symplectic manifolds türleri üzerinde topolojik sınırlamalar yerlerde belirli bir türünü gerektirir
__________________
Arkadaşlar, efendiler ve ey millet, iyi biliniz ki, Türkiye Cumhuriyeti şeyhler, dervişler, müritler, meczuplar memleketi olamaz En doğru, en hakiki tarikat, medeniyet tarikatıdır
|