Neil Bohrs原子模型-了解电的基础知识

Neil Bohrs原子模型-了解电的基础知识
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简介

电是关于电子流的,所以基本上亚原子层面的物质在所有电现象中都以微妙的方式起着重要的作用。因此,正确理解原子的结构对于理解电是非常重要的。在一段时间内,各种各样的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废弃,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很重要,那就是尼尔·玻尔的原子模型,我们将在这篇文章中研究它。

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·玻尔的科学家在近一个世纪前,即1913年提出的。玻尔在卢瑟福提出这一理论两年后才提出这一理论的主要原因是为了解释后者的一些严重缺陷。玻尔模型是建立在量子理论基础上的,该模型的要点如下。

  • 玻尔认为,原子质量的主要部分集中在原子的中心,也就是我们所知的原子核,并且带正电荷。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。

  • 由于旋转的物体受到离心力的作用,使其向外抛掷,因此必须有向内的力来平衡它。这是由带正电的原子核和带负电的电子之间的静电吸引力所提供的。

  • 玻尔模型与-à-vis卢瑟福模型之间的主要区别在于,前者不允许电子以任意模型围绕原子核旋转,而只允许电子以离散轨道旋转。这些轨道上电子的角动量等于某个常数的整数倍。常数实验计算为h/2Π,其中h被称为普朗克常数。

  • 因为轨道不是任意的而是离散的,所以它们被称为固定轨道。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,并且清楚地标记了原子的各个组成部分。

  • 一个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)。给出在这种跃迁中释放的能量的方程是由公式dE = h * f给出的,其中dE是能量变化,h是普朗克常数,f是发射辐射的频率。

当然,上述讨论仅限于玻尔模型,它对于基本电学解释的目的是足够的;然而,这一理论有几个缺陷,它们已被其他提议解决,如云理论。在卢瑟福的模型之前就有模型了,比如道尔顿、汤普森等人提出的模型,未来也会有模型,直到原子的奥秘完全解开。

参考文献

施耐德(2007)Chalkbored.思维节奏出版