Bohr Atom Modeli - Bohr Atom Teorisi - Bohr Teorisinin Eksik Tarafları

Bohr Atom Modeli - Bohr Atom Teorisi - Bohr Teorisinin Eksik Tarafları
Bohr Atom Modeli - Bohr Atom Teorisi - Bohr Teorisinin Eksik Tarafları
BOHR ATOM MODELİ

Niels Hendrik Bohr, Rutherford atom modeli ile Planck’ın kuantum teorisinikullanarak 1913 yılında yeni bir atom modeli öne sürdü Bu yeni model Rutherfordmodelinin açıklayamadığı noktalara ışık tutuyordu Bohr’un atom teorisi 3 temelvarsayıma dayanırBir atomda bulunan her elektron çekirdekten ancak belirli uzaklıklardakiyörüngelerde bulunabilir Her yörünge belirli bir enerjiye karşı gelir veelektron yörüngelerden birinde hareket ederken enerji kaybederek çekirdeğedoğru yaklaşmazYüksek enerji düzeyinde bir elektron düşük enerji düzeyine inerse enerjidüzeyleri arasındaki enerji farkına eşit enerji yayınlanırElektronlar çekirdek çevresinde dairesel yörüngeler izlerler veelektronların açısal momentumları ancak belirli değerler alabilirler Budeğerler planck sabitine bağımlıdırBu yaklaşımlarla Bohr spektrumlardaki çizgileri ve Rutherford atom teorisininaçıklayamadığı diğer noktaları açıklamayı başardıHer atomun bir çekirdeği ve elektronları olduğu anlaşılmıştı Thomson, atomikhacmin pozitif elektrik yüküyle dolu olduğunu elektronların da bu pozitif yüklüortamda gömülü, hareket edemez durumda bulunduğunu tasarlamıştıRutherford'un modelindeki elektronlar ise durgun olamaz Bu elektronlar,kütlenin ve pozitif yükün yoğunlaştığı çekirdek tarafından çekilir Buna göreelektronlanrı çeken elektrostatik kuvvete karşı onları yerinde tutacak hiçbirkuvvet yoktur Klasik fizik ( o zamana dek bilinen fizik yasalarına) göreeletronlar ivmelendirilmiş elektrikle yüklü parçacıklar olarak ışıma yaparaksaniyenin yüz milyonda biri kadar bir sürede (yol bu kadar) spiral bir hareketleçekirdek üzerine düşmelidirDoğrudan denendiği başka olgularda başarılı olan elektromanyetik kuram, buöngörüde başarılı olamadı Çünkü çekirdekli atımunu yaşadığı bir gerçekti Buçelişki şu anlama geliyor: Makroskopik dünyada geçerli olan fizik yasaları,atomal boyutta, yani mikroskopik dünyada geçerli olmamaktadırİncelenen olayın ölçeği küçüldükçe klasik fiziğin geçerliliği de azalıyor veatom anlaşılmak istenirse, kesinlikle dalgaların parçacık gibi, parçacıkların dadalgalar gibi davrandığını dikkate almalıyız Günlük yaşantımızdan edinilennkavramlarla Kuantum Kuramı'nın kavramları arasında hiçbir bağlantı yok ne yazıkkiNiels Bohr, zamanındaki çağdaş bulguları birleştiren bir kuram üretti Onunönünde biriken denel sonuçlar ve kendi buluşları şöylece özetlenebilir:1 Rutherford'un 1911'de varlığını kanıtladığı çok yoğun, çok küçük hacimdeistiflenmiş, pozitif yüklü atom çekirdeği; bu çekirdek çevresinde dolananelektronlar2Gaz halindeki atomların verdiği çizgisel tayf (spektrum) ve tayf çizgileriyleilgili yasalar3 Her elementin, insanlardaki parmak izi gibi, kendine özgü x-ışınları tayfıvermesi4 Bütün bunları birbirine bağlamayı olanaklı kılan, Planck'ın 1900'deaçıkladığı Kuantum KuramıBohr, yaklaşık 40 yıl yeni fiziğin, yani Kuantum Kuramı'nın, 1920'lerdekiaşamasının, Einstein'e karşı bilimsel itirazların en büyük adıdırNegatif yüklü, pek küçük kütleli elektronlar, pozitif yüklü olan ve neredeyseatomun kütlesinin tümünü taşıyan pozitif çekirdeğin çekimiyle neden çekirdeküzerine düşmüyor? Elektronlar her enerjiyi değil de belli enerjileri alabildiğiiçinDaha 1885'te J Johann Balmer (1825-1898), hidrojen spekturmunun görünürbölgesini incelemiş ve her çizginin belli bir dalga boyuna karşılık geldiğinidenel olarak göstermişti İşte bu spektrum çizgilerinin aynı zamanda hidrojenatomu içindeki ayrı enerji düzeylerini de gösterdiğini Bohr gördüBohr, hidrojen atomunda her enerji düzeyinin belirli ve sabit bir enerjisiolduğunu 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 alabilirya da salabilirdi Ama sözgelimi bir buçuk, iki buçuk foton alıp veremezdiBeyaz ışık, farklı dalga boyundaki ışınlar içerir Newton, ışığa bakmayabaşladığında ilk bulduğu şey beyaz ışığın renklerin karışımı olduğuydu Bayazışık, bir cam prizmadan geçirildiğinde kırmızı ışık en az, mor ışık en çokkırılır Kırmızıdan mora doğru, arada turuncu, sarı, yeşil, mavi ve menekşerenkle yer alır Kırmızı ışğın dalga boyu, mor ışığınkinden daha uzundurAslında görünen ışık uzun bir skalanını yalnızca küçük bir parçasıdır; tıpkıişitebileceğimizden daha yüksek ve daha alçak notalar içeren müzik skalası gibiIşık skalası, frekans adı verilen sayılarla düzenlenir Sayılar büyüdükçe ışıkkırmızıdan maviye, mora ve mor ötesine geçer Morötesi ışığı görekmeyiz ama bu,fotoğraf filmlerini etkiler Bu hala ışıktır, ama sadece sayı farklıdırEğer sayıyı artırmayı düşünürsek x-ışınlarına, gama ışınlarına ve ötesineerişiriz Eğer ötei yönde değiştirirsek, maviden kırmızıya, kızılötesi(ısı)dalgalarına sonra televizyon ve radyo dalgalarına varırırızNewton, ışığın taneciklerden oluştuğunu düşünmüş ve bunlara " cisimcik"(korpüskül) adını vermişti Bunda haklıydı (ama bu sonuca vardıran akılyürütmesinde hatalıydı) Işığın taneciklerden oluştuğunu biliyoruz; çünküüzerine ışık düştüğünde tıkırdayan, çok duyarlı bir alet kullanır ve görürürz kiışık zayıfladığında her tıkırtının sesi hâlâ aynı şiddetle çıkmakta, yalnızaralıkları uzamaktadır Demek ki ışık yağmur damlalarına benzer -her bir küçükışık topağına bir foton denir- ve ışığın hepsi aynı renkteyse "yağmurdamlalarının" hepsi aynı boydadırElektromanyetik dalgaların farklı dalga boyundaki bileşenlerine ayrılmasınaspektrum (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 ayrılırBeyaz ışığın spekrumu, kesiksiz bir renk bandı şeklindedir Yani beyaz ışğınspekturumu, süreklidir Gaz halindeki atomların spekturumu ise belirli sayıdarenkli çizgiler ve bunlar arasında oluşan karanlık çizgiler taşır Gaz halindekiatomların verdiği bu tip kesikli spektrumlara çizgi spektrumu denir Gazatomların tümü çizgi spektrumu verir

BOHR TEORİSİNİN EKSİK TARAFLARI

Bohr modeli rutherforad atom modeline göre oldukça üstün tarafları olsa da bukuramında eksik yönleri söz konusudurElektronun, maddesel nokta şeklinde düşünüldüğünden, yörünce üzerinde enerjiyayımlamadan dönüşleri, yörüngeden yörüngeye atlayışı ve açığa çıkan enerjininışıma halinde alınıp verilmesi açıklanması kolay olmayan bir durumdurBohr atom modeli yalnızca tek elektronlu sistemlerin spektrumlarınıaçıklayabilir Ve çok elektronlu sistemlerin spektrumlarıı açıklamakta yetersizkalır Çok elektronlu atomların spektrumlarında enerji düzeylerinin herbirininiki ya da daha fazla düzeye ayrıldığı görülmektedirYine hidrojen gazı, bir elektrik alanı veya magnetik alanda soğurma spektrumlarıincelenirse, enerji düzeylerinin çok elektronlu sistemlerde olduğu gibi iki yada daha fazla enerji düzeyine ayrıldığı görülür