Ключевое отличие - модель Бора и Резерфорда
Понятие об атомах и их строении впервые было введено Джоном Долтоном в 1808 году. Он объяснил законы химического соединения, рассматривая атомы как невидимые частицы без структуры. Затем в 1911 году новозеландский физик Эрнест Резерфорд предположил, что атомы состоят из двух компонентов: положительно заряженного ядра в центре атома и отрицательно заряженных электронов во внеядерной части атома. Некоторые теории, такие как электромагнитная теория, представленная Максвеллом, не могут быть объяснены с помощью модели Резерфорда. Из-за таких ограничений модели Резерфорда датский физик Нильс Бор предложил в 1913 году новую модель, основанную на квантовой теории излучений. Модель Бора была широко принята, и он был удостоен Нобелевской премии за свою работу. Несмотря на то, что он был широко принят, он по-прежнему имеет определенные недостатки и ограничения. Основное различие между моделью Бора и моделью Резерфорда состоит в том, что в модели Резерфорда электроны могут вращаться по любой орбите вокруг ядра, тогда как в модели Бора электроны могут вращаться в определенной оболочке.
Что такое модель Бора?
Модель Бора была предложена Нильсом Бором в 1922 году для объяснения строения атома. В этой модели Бор упомянул, что большая часть атомной массы находится в центральном ядре, содержащем протоны, а электроны располагаются на определенных энергетических уровнях и вращаются вокруг ядра. В модели также предложена электронная конфигурация, которая объясняет расположение электронов на круговых орбитах, обозначенных как K, L, M, N и т. д. Атомы с полными электронными конфигурациями неактивны. Электронная конфигурация определяет реакционную способность атома.
Рисунок 01: Модель Бора
Модель Бора способна объяснить спектр атома водорода, но она не может полностью объяснить реакционную способность многоэлектронных атомов. Более того, это не объясняет эффект Зеемана, когда каждая спектральная линия распадается на несколько линий в присутствии внешнего магнитного поля. В этой модели электрон рассматривается только как частица. Однако французский физик де Бройль обнаружил, что электроны обладают как волновыми, так и корпускулярными свойствами. Позже физик выдвинул другой принцип, названный принципом неопределенности Гейзенберга, который объясняет невозможность одновременного определения точного положения и импульса малых движущихся частиц, таких как электроны. С этим изобретением модель Бора потерпела серьезную неудачу.
Что такое модель Резерфорда?
В 1911 году Эрнест Резерфорд предложил модель Резерфорда. В нем говорится, что атом (объем) состоит в основном из пространства, а масса атома сосредоточена в ядре, которое является ядром атома. Ядро заряжено положительно и электрон вращается вокруг ядра. Орбиты не имеют определенных путей. Более того, поскольку атомы нейтральны, они имеют одинаковые положительные (в ядре) и отрицательные заряды (электроны).
Рисунок 02: Атом Резерфорда
Модель Резерфорда не смогла объяснить электромагнитную теорию, устойчивость атома и существование определенных линий в спектре водорода.
В чем разница между моделями Бора и Резерфорда?
Бор против модели Резерфорда |
|
| Модель Бора была предложена Нильсом Бором в 1922 году. | Модель Резерфорда была предложена Эрнестом Резерфордом в 1911 году. |
| Теория | |
| Большая часть атомной массы находится в центральном ядре, которое содержит протоны, а электроны расположены на определенных энергетических уровнях или оболочках. | Большая часть атома состоит из пустого пространства. В центре атома находится положительно заряженное ядро, а его отрицательно заряженные электроны находятся в пространстве, окружающем ядро. |
| Эмиссия излучения электронов | |
| Электроны излучают волны только определенных частот. | Электроны излучают волны всех частот. |
| Спектр электронного излучения | |
| Спектр эмиссии электронов представляет собой линейчатый спектр. | Спектр излучения электронов представляет собой непрерывный спектр. |
Резюме – Модель Бора против Резерфорда
И модели Бора, и модели Резерфорда являются планетарными моделями, которые в определенной степени объясняют строение атома. Эти модели имеют ограничения и не объясняют некоторые современные принципы физики. Однако эти модели вносят большой вклад в современные продвинутые модели, объясняющие структуру атома. Модель Бора утверждает, что большая часть атомной массы находится в центральном ядре, которое содержит протоны, и что электроны расположены на определенных энергетических уровнях или оболочках, что приводит к линейчатому спектру электронов. Модель Резерфорда утверждает, что большая часть атома состоит из пустого пространства, а в центре атома находится положительно заряженное ядро, окруженное отрицательно заряженными электронами, что приводит к непрерывному спектру электронов. В этом разница между моделью Бора и моделью Резерфорда.
Загрузить PDF-версию модели Бора и Резерфорда
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечаниями к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между моделями Бора и Резерфорда.
