Modèle planétaire de bohr

Niels Bohr a proposé un modèle de l`atome et un modèle de la liaison chimique. Selon son modèle pour une molécule diatomique, les électrons des atomes de la molécule forment un anneau tournant dont le plan est perpendiculaire à l`axe de la molécule et équidistant des noyaux atomiques. L`équilibre dynamique du système moléculaire est obtenu par l`équilibre des forces entre les forces d`attraction des noyaux au plan de l`anneau des électrons et les forces de répulsion mutuelle des noyaux. Le modèle de Bohr de la liaison chimique a pris en compte la répulsion de Coulomb – les électrons dans l`anneau sont à la distance maximale les uns des autres. 11 C`est ce qu`on appelle la formule Rydberg, et la constante R de Rydberg est RE/HC, ou RE/2 π dans les unités naturelles [12]. Cette formule était connue au XIXe siècle pour les scientifiques étudiant la spectroscopie, mais il n`y avait aucune explication théorique pour cette forme ou une prédiction théorique pour la valeur de R, jusqu`à Bohr. En fait, le dérivé de Bohr de la constante Rydberg, ainsi que l`accord concomitant de la formule de Bohr avec des raies spectrales observées expérimentalement de la série Lyman (NF = 1), Balmer (NF = 2) et Paschen (NF = 3), et la prédiction théorique réussie d`autres lignes non encore observées, était une raison pour laquelle son modèle a été immédiatement accepté. Bohr a étendu le modèle de l`hydrogène pour donner un modèle approximatif pour les atomes plus lourds. Cela a donné une image physique qui reproduit de nombreuses propriétés atomiques connues pour la première fois. Bohr s`inquiétait de savoir si l`espacement d`énergie 1/T devrait être mieux calculé avec la période de l`état d`énergie E n {displaystyle E_ {n}}, ou E n + 1 {displaystyle E_ {n + 1}}, ou une certaine moyenne — avec le recul, ce modèle n`est que l`approximation semiclassique principale. La formule de Rydberg, qui était connue empiriquement avant la formule de Bohr, est vue dans la théorie de Bohr comme décrivant les énergies des transitions ou des sauts quantiques entre les niveaux d`énergie orbitale. La formule de Bohr donne la valeur numérique de la constante de Rydberg déjà connue et mesurée, mais en termes de constantes plus fondamentales de la nature, y compris la charge de l`électron et la constante de Planck. Cependant, ces nombres sont presque les mêmes, en raison de la masse beaucoup plus grande du proton, environ 1836,1 fois la masse de l`électron, de sorte que la masse réduite dans le système est la masse de l`électron multipliée par la constante 1836.1/(1 + 1836.1) = 0,99946.

Ce fait était historiquement important pour convaincre Rutherford de l`importance du modèle de Bohr, car il expliquait le fait que les fréquences des raies dans les spectres pour l`hélium solitaire ionisé ne diffèrent pas de celles de l`hydrogène par un facteur exactement de 4, mais plutôt par 4 fois le rapport de la masse réduite pour l`hydrogène vs les systèmes d`hélium, qui était beaucoup plus proche du rapport expérimental que exactement 4. Le modèle de Bohr donne une valeur incorrecte L = ħ pour l`impulsion angulaire orbitale de l`état fondamental: la dynamique angulaire dans l`état fondamental réel est connue pour être zéro de l`expérience. Bien que les images mentales échouent quelque peu à ces niveaux d`échelle, un électron dans la plus basse «orbitale» moderne sans impulsion orbitale, peut être considéré comme ne pas tourner «autour» du noyau du tout, mais simplement pour aller étroitement autour d`elle dans une ellipse avec la zone zéro (cette ma y être représenté comme “d`avant en arrière”, sans frapper ou interagir avec le noyau). Ceci n`est reproduit que dans un traitement semiclassique plus sophistiqué comme celui de Sommerfeld. Pourtant, même le modèle semiclassique le plus sophistiqué ne parvient pas à expliquer le fait que l`état d`énergie le plus bas est sphérique-symétrique-il ne pointe dans aucune direction particulière. En 1925, un nouveau type de mécanique a été proposé, la mécanique quantique, dans lequel le modèle d`électrons de Bohr voyageant dans des orbites quantisés a été étendu dans un modèle plus précis de mouvement électronique.