Neil Bohrs原子模型-了解电力的基础知识

Neil Bohrs原子模型-了解电力的基础知识
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介绍

电是关于电子的流动,所以基本上亚原子水平的物质以微妙的方式在所有电现象中扮演着重要的角色。因此,正确理解原子的结构对于理解电是非常重要的。在过去的一段时间里,许多科学家和研究人员提出了各种各样的原子模型。其中一些模型由于理论和观测的异常而被丢弃,而另一些模型则根据新的实验进行了修改。我们将研究一个这样的模型,从电气工程的角度来看是很重要的,那就是尼尔,玻尔的原子模型,我们将在这篇文章中学习。

尼尔斯玻尔的原子模型

顾名思义,这个原子结构模型是由一位名叫尼尔斯·玻尔的科学家在将近一个世纪前的1913年提出的。玻尔在卢瑟福提出他的理论仅仅两年之后就提出了这个理论,主要原因是为了解释后者的一些严重缺陷。玻尔的模型是以量子理论为基础的,其主要观点如下:

  • 玻尔认为,原子质量的主要部分集中在原子的中心,即原子核,它带正电。当然,这和卢瑟福的理论是一样的。玻尔的理论也证实了电子围绕这个原子核的轨道运动。

  • 由于一个旋转的物体会受到离心力的作用,而离心力会将物体向外抛,所以它必须受到某种向内的力的平衡。这是由带正电的原子核和带负电的电子之间的静电力引力提供的。

  • 玻尔模型与-à-vis卢瑟福模型的主要区别在于前者不允许电子以任何任意的模型围绕原子核旋转,而只是在离散的轨道上旋转。这些轨道中电子的角动量等于某个常数的整数倍。这个常数通过实验计算为h/2Π,其中h被称为普朗克常数。

  • 由于这些轨道不是任意的,而是离散的,所以它们被称为静止轨道。它们也被称为非辐射轨道,因为该理论还指出,电子在同一轨道上不能辐射任何能量。相邻的图表以彩色的方式清楚地显示了原子的模型,并且原子的各种成分都被清楚地标记了出来。

  • 电子只有从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,才能发射(或吸收)能量(反之亦然)。给出在这种跃迁中发射的能量的方程由公式dE = h * f给出其中dE是能量变化,h是普朗克常数,f是发射的辐射的频率。

当然,上面的讨论仅限于玻尔的模型,对于基本的电学解释而言,玻尔的模型是足够的;然而,这个理论有几个缺陷,它们已经被云理论等其他建议解决了。过去甚至在卢瑟福的模型之前就有一些模型,比如道尔顿,汤普森等人提出的模型,将来也会有模型,直到原子的奥秘被完全解决。

参考

施耐德,J.(2007)Chalkbored.思维节奏出版