YOGYAKARTA - النظرية الذرية لنيلز بوهر هي واحدة من المعالم البارزة في تطوير الفيزياء الحديثة. تم تقديم هذه النظرية في عام 1915 من قبل نيلز هنريك ديفيد بوهر ، وهو عالم دنماركي ، كتعديل للعارضة الذرية إرنست رذرفورد.
وقد أدخلت طراز رذرفورد في السابق مفهوم نووي إيجابي محملة بالكهرباء المحاطة بإلكترونات محملة سلبية. ومع ذلك ، لم يتمكن النموذج من شرح بالتفصيل كيفية تكوين الإلكترونات والتحرك حول النواة.
قدم بوهر تحسينا من خلال الإشارة إلى أن الإلكترونات تتحرك حول نواة في مسار معين يسمى المدار أو الجلد الذري ، وكل مدار لديه مستوى ثابت من الطاقة. نجح هذا النموذج في شرح الطيف الذري للهيدروجين بشكل جيد ، بحيث يصبح أساسا لفهم مبكر للهيكل الذري.
ومع ذلك ، مع تطور العلم ، بدأت نقاط الضعف المختلفة لهذا النموذج في الكشف. ثم حلت الميكانيكا الكمومية الحديثة محل نموذج بوهر لأنها كانت قادرة على تقديم تفسير أكثر دقة للسلوك الذري. ذكرت من دروس الكيمياء الفائقة ، بعد نقاط الضعف في نظرية نيلز بوهر الذري.
الضعف الأساسي لنموذج بوهر هو أنه ينطبق فقط على الأنظمة التي لديها إلكترون واحد ، مثل قذائف الهيدروجين أو أيونات أيون البسيطة. في الذرات التي تحتوي على أكثر من إلكترون واحد ، يصبح التفاعل بين الإلكترونات معقدا للغاية ولا يمكن تفسيره بواسطة نموذج بوهر. ونتيجة لذلك، فشل هذا النموذج في التنبؤ بالطيف وسلوك الذري الأكبر.
يمكن لنموذج بوهر أن يفسر خط طيف الهيدروجين ، لكنه لا يستطيع تحديد تفاصيل أصغر. يتطلب تفسير هذه الظاهرة نظرية أكثر تقدما للميكانيكا الكمومية.
يصور بوهر الإلكترونات كما لو كانت تتحرك على مسار ثابت مع موقع وطاقة محددة. يتعارض هذا المفهوم مع مبدأ عدم اليقين في هيسنبرغ ، الذي ينص على أن موقع وزخم الجسيمات لا يمكن معرفته بدقة في نفس الوقت.
في الواقع ، الإلكترون ليس على مسار معين ، ولكنه في منطقة الاحتمال.
لم يستطع نموذج بوهر أن يشرح كيف يؤثر التضاريس الكهربائية أو التضاريس المغناطيسية على الذرة. لا يمكن لهذا النموذج تفسير ظواهر مثل تأثير ستارك (تغيير خط الطيف بسبب التضاريس الكهربائية) وتأثير زيمان (تغيير خط الطيف بسبب التضاريس المغناطيسية).
في الميكانيكا الكمومية ، يمكن تفسير التأثير من خلال مفهوم العدد الكمومي المغناطيسي.
عقدة الإلكترون هي زخم الزاوية الأساسية التي تعتبر مهمة جدا في تحديد سلوك الإلكترون في الذرة. تلعب هذه العقدة دورا رئيسيا في مبدأ استثناء باولي ، الذي ينص على أنه لا يوجد اثنان من الإلكترونات في الذرة التي تحتوي على أربعة أرقام كمومية مماثلة.
وأوضح بوهر أن حركة الإلكترونات بين المدارات تحدث فقط في قفز معين للطاقة، لكنه لم يشرح بالتفصيل كيف كانت عملية انتقال الطاقة.
بالنسبة للأذن الأكثر تعقيدا ، يجعل هذا البساطة النموذج غير كاف لأنه يتجاهل الطبيعة المحتملة والتفاعلات متعددة الإلكترونات.
لم يكن نموذج بوهر مجهزا بأجهزة رياضية كافية لوصف السلوك الذري بدقة ، خاصة في الأنظمة المعقدة. بعد أن طور إروين شرودينجر أوجه تشابه الموجات ، أصبح فهم الهياكل الذرية أكثر شمولا.
تم بناء نموذج بوهر على أساس الميكانيكا الكلاسيكية ولم يتضمن تأثيرا نسبيا لنظرية أينشتاين. في الواقع ، في الجسيمات التي تتحرك بالقرب من سرعات الضوء أو تحتوي على طاقة عالية ، يصبح تأثير النسبية كبيرا. هذا يجعل نموذج بوهر غير قابل للتطبيق في دراسات فيزياء الطاقة العالية.
ينظر بوهر إلى الإلكترونات فقط على أنها جزيئات ، لذلك يتجاهل طبيعة موجاتها. يشير مبدأ الازدواجية المتبادلة للموجات الذي طرحه لويس دي بروغلي إلى أن الإلكترونات لها أيضا طبيعة موجية.
ثم أصبحت هذه الحقيقة أساسا للسيكانيكا الكمومية الحديثة القادرة على وصف السلوك الذري بدقة أكبر.
قدم بوهر فقط العدد الكمومي الرئيسي (n) لشرح مستوى الطاقة الإلكترونية. في الواقع ، تستخدم الميكانيكا الكمومية الحديثة عددا كاملا لشرح موقع وطبيعة الإلكترون بالتفصيل.
الأرقام الكمومية المستخدمة هي الميكانيكا الكمومية الحديثة ، وهي الكمومية الرئيسية ، وزخم الزاوية ، والجاذبية ، والقصب. تسمح الأرقام الأربعة بتفسير أكثر تفصيلا للغاية للهياكل الذرية.
على الرغم من وجود العديد من العيوب ، لا تزال النظرية الذرية لبوهر واحدة من الركائز المهمة في تاريخ التطورات الفيزيائية. هذا النموذج هو الخطوة الأولى التي تؤدي إلى ولادة نظريات أكثر تقدما مثل ميكانيكا موجة شرودينجر والنموذج الذري الكمومي الحديث.
The English, Chinese, Japanese, Arabic, and French versions are automatically generated by the AI. So there may still be inaccuracies in translating, please always see Indonesian as our main language. (system supported by DigitalSiber.id)
