ボーアの原子模型

これは1913年にデンマークの物理学者ニールス・ボーアによって提唱されました。このモデルによると、原子は中心に小さな核があり、その周りを電子が円形の軌道で回っているとされています。これは太陽系に似ていますが、ここでは引力ではなく静電力が引き付け力を提供しています。核は正電荷を持ち、電子は負電荷を持っています。さらに、ニールス・ボーアは正電荷を持つ核がプロトンと中性子で構成されていることを示しました。プロトンは正電荷を持ち、中性子は電荷を持っていません。ニールス・ボーアはラザフォードの原子モデルの欠点を克服するために量子理論を導入しました。この理論によれば：

1. 電子は一定の軌道で核の周りを回ります。各軌道には一定のエネルギー準位があります。これらの軌道は定常軌道と呼ばれています。核に近い軌道は低いエネルギー準位を持ち、外側の軌道は高いエネルギー準位を持っています。電子はエネルギーを失うことなく一定のエネルギー準位で回ることができます。エネルギーを原子に加えると、電子はより高いエネルギー準位の軌道にジャンプします。
   逆に、電子がより高いエネルギー準位の軌道からより低いエネルギー準位の軌道にジャンプすると、電子は小さなパケットとしてエネルギーを放出します。これらの小さなパケットは量子または光子と呼ばれます。光子のエネルギーは以下の式で与えられます：
   

   ここで、
   ‘h’はプランク定数、
   ‘υ’は光の周波数（Hz）、
   ‘c’は光速（m/sec）、
   ‘λ’は放出された光の波長（m）です。

   

2. 正電荷を持つ核と負電荷を持つ電子との間の静電気による遠心力は、円形軌道で動く電子の遠心力と等しい。

3. 円形軌道で動く電子の角運動量は、以下の整数倍である：
   
   ここで、nは量子数と呼ばれる整数です。

4. 軌道の半径はn2に比例し、電子の速度はnに反比例します。これらの仮定はテストされた結果、正しいことが確認されています。

このモデルにもいくつかの欠点があり、以下にリストします：

1. これは1つの電子を持つ原子、つまり水素原子に適用されます。複雑な原子を説明するには容易に拡張できません。

2. 電子が一つの軌道から別の軌道への遷移に関する規則や制限を与えていません。

3. このモデルでは、量子数nのみを導入していますが、スペクトル線の細構造に関する実験的証拠は追加の量子数を示唆しています。

4. 化学結合の定量的な説明は、ボーアの原子モデルでは説明できません。

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