Чем отличается волновая механическая модель атома от модели Бора?

Ответ:

В атоме Бора предполагается, что электроны являются довольно дискретными, довольно физическими частицами, такими как очень очень маленькие отрицательно заряженные шарики, которые движутся в круговом движении (подобно планетам) вокруг положительно заряженного ядра на специальных радиусах, в результате «квантования» углового импульс (ограничив его списком допустимых значений), через # m_ {e} v r = n h / {2 pi} #, Это означает, что разрешена только определенная энергия, #E_n = - {Z ^ 2 R_e} / n ^ 2 #где {E_n} - энергия n-й орбиты, Z - заряд ядра (атомный номер) и # R_e # энергия Ридберга, которая составляет 13,6 эВ.

Волновая модель является полной квантово-механической обработкой атома и по сути стоит сегодня. Электрон НЕ является дискретным, вместо этого в воображаемом «мазке» вероятности.

Объяснение:

Атом Бора (иногда называемый моделью Бора-Резерфорда) был результатом двух результатов науки начала 20-го века: эксперимент с золотой фольгой, проведенный в лаборатории Резерфорда его миньонами Гансом Гейгером и Эрнестом Марсденом; и развивающаяся квантовая теория.

Эксперимент с золотой фольгой показал, что атом состоит из очень маленького и тяжелого куска положительного заряда, который теперь называется ядром, и меньших электронов, которые существуют вокруг него, застрявших под действием электростатических сил (отрицательные заряды любят зависать с вещами, которые являются положительно заряженными).). Единственный способ понять это в то время, это то, что электроны вращаются вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца. Это иногда называют моделью Резерфорда.

Квантовая теория света зафиксировала ультрафиолетовую катастрофу, которая произошла при моделировании теплового излучения (называемой черным телом) и использовалась Эйнштейном для объяснения фотоэлектрического эффекта. Он включал в себя обработку энергии света, которая ранее считалась непрерывной (любой величины), так как теперь она встречается только в дискретных неделимых частях, называемых «квантами», частью света, которую мы теперь называем фотоном, энергия была равна частоте, умноженной на постоянную, #E_ {ph} = h f # и это сработало отлично.

Эта логика была применена к атому, ограничивая электроны специальными радиусами, ограничивая момент импульса # m_ {e} v r = n h / {2 pi} #и только определенные энергии и радиусы были разрешены, #E_n = - {Z ^ 2 R_e} / n ^ 2 #где {E_n} - энергия n-й орбиты, Z - заряд ядра (атомный номер) и # R_e # энергия Ридберга, которая составляет 13,6 эВ.

Эта модель впервые объяснила спектры атома водорода особым рисунком света. Это было вызвано электронами, поднимающимися и опускающимися между этими особыми радиусами, называемыми орбитами, и испускающими или поглощающими свет, равными разнице в требуемой энергии. Это было ОГРОМНО.Ученые измеряли спектры в течение десятилетий, но не имели объяснения закономерностей образования легких атомов и молекул. Теперь мы сделали водород. С некоторыми изменениями это также позволило из некоторого объяснения валентности. Тем не менее, он не может объяснить спектры какого-либо элемента, кроме водорода или тонкости валентностей или «блокирования» в периодической таблице.

Таким образом, полуквантовое обращение с электронами, движущимися около ядра, было большим шагом вперед, но недостаточно далеко. Волново-механическая модель идет дальше, полная квантовая обработка, она должна была ждать квантовой механики, чтобы существовать. Недостающие части были развитием принципа исключения Паули, дуальности волны-частицы, в основном из-за Луи де Бройля, что все частицы существуют в размытой волне вероятности, и уравнение, которое управляет ими, - это уравнение Шредингера, оба разработанные в середине 1920-х годов.

Волновая модель атома происходит от построения, а затем решения уравнения Шредингера для связи электронов ядром, хотя, возможно, есть некоторые уточнения к этому, сегодня это, по сути, означает, как мы моделируем материю. Подробности можно найти в курсе 3-го курса QM, но вы заботитесь о результатах! Волновая модель объясняет заполнение атомной оболочки, решение дает несколько типов орбиталей, каждая из которых имеет разные разрешенные электроны, s-оболочка с 2, p-оболочка с 6, оболочка с 10 и f-оболочка с 14. Это объясняет

«блоки» в периодической таблице, то есть каждый ряд переходных металлов заполняет d оболочку, первый 3d, второй 4d и третий заполняет 5d. Орбитали - это карты вероятностей того, где находится электрон, а связи - это две атомные орбитали, перекрывающиеся и соединяющиеся.

Это также объясняет ВСЕ атомные спектры, в мельчайших деталях и молекулярные спектры того, что мы успели вычислить, и применительно к кристаллам объясняет свойства твердых тел., Это ДЕЙСТВИТЕЛЬНО успешно, но зато идет с ничьей. В модели Бора электроны было легче понять, они были заряженными шарами, теперь мы имеем расплывчатые распределения вероятностей. Ваш мозг был разработан, чтобы изобразить вещи в масштабе баскетбольных мячей, вы можете понять, как они, как и … как. Электрон не ведет себя как корзина с шариками. Квантовые результаты могут быть трудными для вас, но это нормально, это очень и очень хорошо проверено, таков мир.