Tärkein ero - Bohr vs Rutherford Model
John Dolton esitteli atomien ja niiden rakenteen käsitteen ensimmäisen kerran vuonna 1808. Hän selitti kemiallisen yhdistelmän lakeja pitämällä atomeja näkymättöminä hiukkasina ilman rakennetta. Sitten vuonna 1911 Uuden-Seelannin fyysikko Ernest Rutherford ehdotti, että atomit koostuvat kahdesta komponentista: positiivisesti varautuneesta ytimestä atomin keskellä ja negatiivisesti varautuneista elektroneista atomin ydinosassa. Tiettyjä Maxwellin esittämiä teorioita, kuten sähkömagneettista teoriaa, ei voitu selittää Rutherfordin mallilla. Tällaisten Rutherfordin mallin rajoitusten takia tanskalainen fyysikko Niels Bohr ehdotti vuonna 1913 uutta mallia, joka perustuu säteilyn kvanttiteoriaan. Bohrin malli hyväksyttiin suurelta osin ja hänelle myönnettiin Nobel-palkinto työstään. Vaikka se hyväksyttiin laajalti,sillä on edelleen tiettyjä haittoja ja rajoituksia. Suurin ero Bohr-mallin ja Rutherford-mallin välillä on, että Rutherford-mallissa elektronit voivat pyöriä millä tahansa kiertoradalla ytimen ympärillä, kun taas Bohr-mallissa elektronit voivat pyöriä tietyssä kuoressa.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero
2. Mikä on Bohr-malli
3. Mikä on Rutherford-malli
4. Vertailu rinnakkain - Bohr vs. Rutherford-malli taulukkomuodossa
6. Yhteenveto
Mikä on Bohr-malli?
Niels Bohr ehdotti Bohrin mallia vuonna 1922 atomin rakenteen selittämiseksi. Tässä mallissa Bohr mainitsi, että suurin osa atomimassasta on keskitumassa, joka sisältää protoneja, ja elektronit on järjestetty tietyille energiatasoille ja pyörivät ytimen ympäri. Malli ehdotti myös elektronista konfiguraatiota, joka selittää elektronien sijoittumisen pyöreille kiertoradoille, jotka on merkitty K: ksi, L: ksi, M: ksi, N: ksi jne. Atomit, joissa on täydelliset elektronikonfiguraatiot, eivät ole aktiivisia. Elektronikonfiguraatio määrittää atomin reaktiivisuuden.
Kuva 01: Bohr-malli
Bohrin malli pystyy selittämään vetyatomin spektrin, mutta se ei voi täysin selittää monielektroniatomien reaktiivisuutta. Lisäksi se ei selitä Zeeman-vaikutusta, jossa kukin spektriviiva jakautuu useampaan linjaan ulkoisen magneettikentän läsnä ollessa. Tässä mallissa elektroni katsotaan vain hiukkaseksi. Ranskalainen fyysikko de Broglie huomasi kuitenkin, että elektroneilla on sekä aalto- että hiukkasominaisuuksia. Myöhemmin fyysikko esitti toisen periaatteen nimeltä Heisenbergin epävarmuusperiaate, joka selittää mahdottomuuden määrittää pienten liikkuvien hiukkasten, kuten elektronien, tarkka sijainti ja liikemäärä samanaikaisesti. Tämän keksinnön avulla Bohrin malli kohtasi vakavan takaiskun.
Mikä on Rutherford-malli?
Vuonna 1911 Ernest Rutherford ehdotti Rutherfordin mallia. Siinä todetaan, että atomi (tilavuus) koostuu pääosin avaruudesta ja atomin massa on keskittynyt ytimeen, joka on atomin ydin. Ydin on positiivisesti varattu ja elektroni kiertää ytimen ympäri. Kiertoradoilla ei ole tarkkoja polkuja. Lisäksi, koska atomit ovat neutraaleja, niillä on yhtä suuret positiiviset (ytimessä) ja negatiiviset varaukset (elektronit).
Kuva 02: Rutherford Atom
Rutherfordin malli ei kyennyt selittämään sähkömagneettista teoriaa, atomin vakautta ja tiettyjen viivojen olemassaoloa vetyspektrissä.
Mikä on ero Bohrin ja Rutherford-mallin välillä?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
Bohr vs. Rutherford-malli |
|
| Bohr-mallin ehdotti Niels Bohr vuonna 1922. | Rutherford-mallin ehdotti Ernest Rutherford vuonna 1911. |
| Teoria | |
| Suurin osa atomimassasta on keskitumassa, joka sisältää protoneja, ja elektronit on järjestetty tietyiksi energiatasoiksi tai kuoreiksi. | Suurin osa atomista koostuu tyhjästä tilasta. Atomin keskipiste sisältää positiivisesti varautuneen ytimen ja sen negatiivisesti varautuneet elektronit ovat läsnä ydintä ympäröivässä tilassa. |
| Elektronien säteilyn emissio | |
| Elektronit lähettävät vain tiettyjen taajuuksien aaltoja. | Elektronit lähettävät kaikkien taajuuksien aaltoja. |
| Elektronien emissiospektri | |
| Elektronipäästöspektri on linjaspektri. | Elektroniemissiospektri on jatkuva spektri. |
Yhteenveto - Bohr vs Rutherford Model
Sekä Bohr- että Rutherford-mallit ovat planeettamalleja, jotka selittävät atomirakenteen tietyssä määrin. Näillä malleilla on rajoituksia, eivätkä ne selitä joitain nykyaikaisia fysiikan periaatteita. Nämä mallit vaikuttavat kuitenkin suuresti nykyaikaisiin edistyneisiin malleihin, jotka selittävät atomirakenteen. Bohrin mallin mukaan suurin osa atomimassasta on keskitumassa, joka sisältää protoneja, ja että elektronit on järjestetty määriteltyihin energiatasoihin tai -kuoriin, mikä johtaa elektronilinjaspektriin. Rutherfordin mallin mukaan suurin osa atomista koostuu tyhjästä tilasta ja atomin keskellä on positiivisesti varautunut ydin, jota ympäröivät negatiivisesti varautuneet elektronit, mikä johtaa jatkuvaan elektronispektriin. Tämä on ero Bohrin ja Rutherford-mallin välillä.
Lataa Bohr vs Rutherford -mallin PDF-versio
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainausmerkintöjen mukaan. Lataa PDF-versio täältä Bohrin ja Rutherford-mallin välinen ero.
