Βασική διαφορά – Bohr εναντίον Rutherford Model
Η έννοια των ατόμων και της δομής τους εισήχθη για πρώτη φορά από τον John Dolton το 1808. Εξήγησε τους νόμους του χημικού συνδυασμού θεωρώντας τα άτομα ως αόρατα σωματίδια χωρίς δομή. Στη συνέχεια, το 1911, ο Νεοζηλανδός φυσικός Ernest Rutherford πρότεινε ότι τα άτομα αποτελούνται από δύο συστατικά: έναν θετικά φορτισμένο πυρήνα στο κέντρο του ατόμου και αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια στο εξωπυρηνικό μέρος του ατόμου. Ορισμένες θεωρίες όπως η ηλεκτρομαγνητική θεωρία που παρουσιάστηκε από τον Maxwell δεν μπορούσαν να εξηγηθούν με το μοντέλο του Rutherford. Λόγω τέτοιων περιορισμών στο μοντέλο του Rutherford, ο Δανός φυσικός Niels Bohr πρότεινε ένα νέο μοντέλο το 1913 βασισμένο στην κβαντική θεωρία των ακτινοβολιών. Το μοντέλο του Bohr έγινε σε μεγάλο βαθμό αποδεκτό και του απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ για το έργο του. Παρόλο που έγινε σε μεγάλο βαθμό αποδεκτό, εξακολουθεί να φέρει ορισμένα μειονεκτήματα και περιορισμούς. Η κύρια διαφορά μεταξύ του μοντέλου Bohr και του μοντέλου Rutherford είναι ότι στο μοντέλο Rutherford, τα ηλεκτρόνια μπορούν να περιστρέφονται σε οποιαδήποτε τροχιά γύρω από τον πυρήνα, ενώ στο μοντέλο Bohr, τα ηλεκτρόνια μπορούν να περιστρέφονται σε ένα συγκεκριμένο κέλυφος.
Τι είναι το μοντέλο Bohr;
Το μοντέλο του Bohr προτάθηκε από τον Niels Bohr το 1922 για να εξηγήσει τη δομή του ατόμου. Σε αυτό το μοντέλο, ο Bohr ανέφερε ότι το μεγαλύτερο μέρος της ατομικής μάζας βρίσκεται στον κεντρικό πυρήνα που περιέχει πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια είναι διατεταγμένα σε καθορισμένα επίπεδα ενέργειας και περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα. Το μοντέλο πρότεινε επίσης ηλεκτρονική διαμόρφωση, η οποία εξηγεί τη διάταξη των ηλεκτρονίων σε κυκλικές τροχιές που ορίζονται ως K, L, M, N, κ.λπ. Τα άτομα με πλήρεις διαμορφώσεις ηλεκτρονίων δεν είναι ενεργά. Η διαμόρφωση ηλεκτρονίων καθορίζει την αντιδραστικότητα του ατόμου.
Εικόνα 01: Μοντέλο Bohr
Το μοντέλο του Bohr είναι σε θέση να εξηγήσει το φάσμα του ατόμου του υδρογόνου, αλλά δεν μπορεί να εξηγήσει πλήρως την αντιδραστικότητα των ατόμων πολλών ηλεκτρονίων. Επιπλέον, δεν εξηγεί το φαινόμενο Zeeman, όπου κάθε φασματική γραμμή χωρίζεται σε περισσότερες γραμμές παρουσία ενός εξωτερικού μαγνητικού πεδίου. Σε αυτό το μοντέλο, ένα ηλεκτρόνιο θεωρείται μόνο ως σωματίδιο. Ωστόσο, ένας Γάλλος φυσικός, ο de Broglie ανακάλυψε ότι τα ηλεκτρόνια έχουν ιδιότητες τόσο κυμάτων όσο και σωματιδίων. Αργότερα, ένας φυσικός έθεσε μια άλλη αρχή που ονομάζεται αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg, η οποία εξηγεί την αδυναμία ταυτόχρονου προσδιορισμού της ακριβούς θέσης και της ορμής μικρών κινούμενων σωματιδίων όπως τα ηλεκτρόνια. Με αυτήν την εφεύρεση, το μοντέλο του Bohr αντιμετώπισε μια σοβαρή οπισθοδρόμηση.
Τι είναι το μοντέλο Rutherford;
Το 1911, ο Ernest Rutherford πρότεινε το μοντέλο του Rutherford. Δηλώνει ότι το άτομο (ο όγκος) αποτελείται κυρίως από χώρο και η μάζα του ατόμου είναι κεντραρισμένη στον πυρήνα, που είναι ο πυρήνας του ατόμου. Ο πυρήνας είναι θετικά φορτισμένος και το ηλεκτρόνιο περιστρέφεται γύρω από τον πυρήνα. Οι τροχιές δεν έχουν καθορισμένες διαδρομές. Επιπλέον, δεδομένου ότι τα άτομα είναι ουδέτερα, έχουν ίσα θετικά (στον πυρήνα) και αρνητικά φορτία (ηλεκτρόνια).
Εικόνα 02: Rutherford Atom
Το μοντέλο του Ράδερφορντ απέτυχε να εξηγήσει την ηλεκτρομαγνητική θεωρία, τη σταθερότητα του ατόμου και την ύπαρξη καθορισμένων γραμμών στο φάσμα του υδρογόνου.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του μοντέλου Bohr και Rutherford;
Bohr εναντίον Rutherford Model |
|
| Μοντέλο Bohr προτάθηκε από τον Niels Bohr το 1922. | Μοντέλο Rutherford προτάθηκε από τον Ernest Rutherford το 1911. |
| Θεωρία | |
| Το μεγαλύτερο μέρος της ατομικής μάζας βρίσκεται στον κεντρικό πυρήνα, ο οποίος περιέχει πρωτόνια, και τα ηλεκτρόνια είναι διατεταγμένα σε καθορισμένα ενεργειακά επίπεδα ή κελύφη. | Το μεγαλύτερο μέρος του ατόμου αποτελείται από κενό χώρο. Το κέντρο του ατόμου περιέχει έναν θετικά φορτισμένο πυρήνα και τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια του υπάρχουν στον χώρο που περιβάλλει τον πυρήνα. |
| Εκπομπή ακτινοβολίας ηλεκτρονίων | |
| Τα ηλεκτρόνια εκπέμπουν μόνο κύματα καθορισμένων συχνοτήτων. | Τα ηλεκτρόνια εκπέμπουν κύματα όλων των συχνοτήτων. |
| Φάσμα εκπομπής ηλεκτρονίων | |
| Το φάσμα εκπομπής ηλεκτρονίων είναι ένα φάσμα γραμμής. | Το φάσμα εκπομπής ηλεκτρονίων είναι ένα συνεχές φάσμα. |
Σύνοψη – Bohr εναντίον Rutherford Model
Τόσο τα μοντέλα του Bohr όσο και του Rutherford είναι πλανητικά μοντέλα που εξηγούν την ατομική δομή σε κάποιο βαθμό. Αυτά τα μοντέλα έχουν περιορισμούς και δεν εξηγούν κάποιες σύγχρονες αρχές της φυσικής. Ωστόσο, αυτά τα μοντέλα συμβάλλουν σε μεγάλο βαθμό στα σύγχρονα προηγμένα μοντέλα που εξηγούν την ατομική δομή. Το μοντέλο Bohr δηλώνει ότι το μεγαλύτερο μέρος της ατομικής μάζας βρίσκεται στον κεντρικό πυρήνα, ο οποίος περιέχει πρωτόνια και ότι τα ηλεκτρόνια είναι διατεταγμένα σε καθορισμένα ενεργειακά επίπεδα ή κελύφη, με αποτέλεσμα το φάσμα των γραμμών ηλεκτρονίων. Το μοντέλο του Rutherford αναφέρει ότι το μεγαλύτερο μέρος του ατόμου αποτελείται από έναν κενό χώρο και το κέντρο του ατόμου περιέχει έναν θετικά φορτισμένο πυρήνα που περιβάλλεται από αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια, με αποτέλεσμα το συνεχές φάσμα ηλεκτρονίων. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ του μοντέλου Bohr και Rutherford.
Λήψη έκδοσης PDF του Bohr vs Rutherford Model
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να το χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τις σημειώσεις παραπομπών. Κατεβάστε την έκδοση PDF εδώ Διαφορά μεταξύ Bohr και Rutherford Model.
