لم تفسر نظرية بوهر أطياف ذرات العناصر الأكثر تعقيدًا من ذرة الهيدروجين. في بداية القرن العشرين، أجرى إرنست رذرفورد العديد من التجارب التي أظهرت أن الذرة تتكون من نواة صغيرة موجبة الشحنة حولها جسيمات سالبة الشحنة تسمى الإلكترونات، وبعد ذلك وجد أن هذه الإلكترونات تشع الطاقة أثناء دورانها وبشكل مستمر، مما يؤدي إلى فقدان الطاقة ثم يسقط في نواة الذرة، ومن خلال نموذج بوهر سيتم تحديد النقاط الرئيسية التي نتجت عنه.
نموذج بوهر في الفيزياء الذرية
اقترح الفيزيائي نيلز بور نموذجه الذري في عام 1915، والذي جاء كتعديل لنموذج رذرفورد السابق. النموذج هو أن الإلكترونات على مسافة معينة من البروتونات التي ترتبط بها، وإذا كانت موجودة في بعد آخر، فإن هذا يؤدي إلى فقدان الطاقة وبالتالي يقلل من نصف قطر المدار الذي يدور فيه الإلكترون و ثم تسقط الذرة وتدمرها، وفيما يلي أهم النقاط التي ظهرت في اقتراح بوهر عام 1913
- تدور الإلكترونات حول النواة في مدارات دائرية لها طاقات كمية وأحجام مختلفة.
- العلاقة بين طاقة المدار وحجمه علاقة مباشرة، فكلما كبر المدار، زادت طاقته وقلت الطاقة في المدار الأصغر.
- عندما ينتقل إلكترون من مدار إلى آخر، فإنه يمتص أو يطلق الطاقة، وتسمى كمية الطاقة المفقودة بالفوتون، والتي تساوي الفرق في الطاقة بين المدارين.
لم تفسر نظرية بوهر أطياف ذرات العناصر الأكثر تعقيدًا من ذرة الهيدروجين.
تم استخدام نموذج بوهر لاستنتاج مستويات الطاقة لذرة هيدروجين بسيطة، والتي تنص على أن أدنى مستويات الطاقة تنطبق على أصغر نصف قطر في هذه الذرة، والذي يساوي 0.0529 نانومتر، وهو ما يسمى نصف قطر بور، والذي يعبر عن الحد الأدنى للمسافة بين الإلكترون والنواة في ذرة الهيدروجين، والإجابة السؤال الصحيح عن سؤال مفاده أن نظرية بور لم تفسر أطياف ذرات العناصر الأكثر تعقيدًا من ذرة الهيدروجين، وهو
- العبارة الصحيحة.
تحتوي الذرات الأثقل على عدد أكبر من البروتونات، والتي تحتاج إلى المزيد من الإلكترونات لتساوي الشحنة، ويعتقد بور أن كل مدار يمكن أن يحمل عددًا محددًا ومناسبًا من الإلكترونات، وعندما يكون ممتلئًا، تتحرك الإلكترونات إلى المدار التالي. هذه النظرية تقدم تنبؤات ضعيفة فيما يتعلق بالأطياف. ولا يمكنها أن تفسر البنية الدقيقة للخطوط الطيفية أو تأثير زيمان، وهي ظاهرة تقسيم الخطوط الطيفية بسبب تأثير المجال المغناطيسي الثابت.
نموذج بوهر صالح لشرح حركة الإلكترونات داخل ذرة الهيدروجين فقط بسبب بساطتها وحقيقة أنها تحتوي على إلكترون واحد فقط، ناقش أهم المعلومات حول هذه النظرية.