Ключова разлика – Моделът на Бор срещу Ръдърфорд
Концепцията за атоми и тяхната структура е въведена за първи път от Джон Долтън през 1808 г. Той обяснява законите на химическата комбинация, като разглежда атомите като невидими частици без структура. Тогава през 1911 г. новозеландският физик Ърнест Ръдърфорд предложи атомите да се състоят от два компонента: положително заредено ядро в центъра на атома и отрицателно заредени електрони в извънядрената част на атома. Някои теории като електромагнитната теория, представена от Максуел, не могат да бъдат обяснени с модела на Ръдърфорд. Поради такива ограничения в модела на Ръдърфорд, датският физик Нилс Бор предложи нов модел през 1913 г., основан на квантовата теория на радиациите. Моделът на Бор беше до голяма степен приет и той беше удостоен с Нобелова награда за работата си. Въпреки че беше широко приет, той все още носи някои недостатъци и ограничения. Основната разлика между модела на Бор и модела на Ръдърфорд е, че в модела на Ръдърфорд електроните могат да се въртят във всяка орбита около ядрото, докато в модела на Бор електроните могат да се въртят в определена обвивка.
Какво представлява моделът на Бор?
Моделът на Бор е предложен от Нилс Бор през 1922 г., за да обясни структурата на атома. В този модел Бор споменава, че по-голямата част от атомната маса се намира в централното ядро, което съдържа протони и електрони, които са подредени в определени енергийни нива и се въртят около ядрото. Моделът предлага и електронна конфигурация, която обяснява разположението на електроните в кръгови орбити, обозначени като K, L, M, N и т.н. Атомите с пълна електронна конфигурация не са активни. Електронната конфигурация определя реактивността на атома.
Фигура 01: Модел на Бор
Моделът на Бор е в състояние да обясни спектъра на водородния атом, но не може напълно да обясни реактивността на многоелектронните атоми. Освен това, това не обяснява ефекта на Zeeman, където всяка спектрална линия се разделя на повече линии в присъствието на външно магнитно поле. В този модел електронът се разглежда само като частица. Въпреки това, френски физик дьо Бройл открива, че електроните имат свойства както на вълни, така и на частици. По-късно един физик излага друг принцип, наречен принцип на несигурността на Хайзенберг, който обяснява невъзможността за едновременно определяне на точната позиция и импулс на малки движещи се частици като електрони. С това изобретение моделът на Бор се изправи пред сериозна неуспех.
Какво е моделът на Ръдърфорд?
През 1911 г. Ърнест Ръдърфорд предлага модела на Ръдърфорд. Той гласи, че атомът (обемът) се състои главно от пространство и масата на атома е центрирана в ядрото, което е ядрото на атома. Ядрото е положително заредено и електронът обикаля около ядрото. Орбитите нямат определени траектории. Освен това, тъй като атомите са неутрални, те имат еднакви положителни (в ядрото) и отрицателни заряди (електрони).
Фигура 02: Атом на Ръдърфорд
Моделът на Ръдърфорд не успя да обясни електромагнитната теория, стабилността на атома и съществуването на определени линии в спектъра на водорода.
Каква е разликата между модела на Бор и Ръдърфорд?
Бор срещу модел Ръдърфорд |
|
| Моделът на Бор е предложен от Нилс Бор през 1922 г. | Моделът на Ръдърфорд е предложен от Ърнест Ръдърфорд през 1911 г. |
| Теория | |
| По-голямата част от атомната маса се намира в централното ядро, което съдържа протони, а електроните са подредени в определени енергийни нива или обвивки. | По-голямата част от атома се състои от празно пространство. Центърът на атома съдържа положително заредено ядро и неговите отрицателно заредени електрони присъстват в пространството около ядрото. |
| Излъчване на електрони | |
| Електроните излъчват само вълни с определени честоти. | Електроните излъчват вълни от всички честоти. |
| Спектър на емисии на електрони | |
| Спектърът на емисии на електрони е линеен спектър. | Спектърът на емисии на електрони е непрекъснат спектър. |
Резюме – Моделът на Бор срещу Ръдърфорд
И двата модела на Бор и Ръдърфорд са планетарни модели, които обясняват атомната структура до определена степен. Тези модели имат ограничения и не обясняват някои съвременни принципи на физиката. Въпреки това, тези модели значително допринасят за съвременните напреднали модели, които обясняват атомната структура. Моделът на Бор гласи, че по-голямата част от атомната маса е в централното ядро, което съдържа протони и че електроните са подредени в определени енергийни нива или обвивки, което води до електронен линеен спектър. Моделът на Ръдърфорд гласи, че по-голямата част от атома се състои от празно пространство и центърът на атома съдържа положително заредено ядро, заобиколено от отрицателно заредени електрони, което води до непрекъснат електронен спектър. Това е разликата между модела на Бор и Ръдърфорд.
Изтеглете PDF версия на модела Бор срещу Ръдърфорд
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележките за цитиране. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между модела на Бор и Ръдърфорд.
