¿Dónde falló el modelo del átomo de Bohr?

Answer 1

Bohr fue un gran físico y no se puede descartar fácilmente ninguno de sus trabajos. Tenía una mentalidad abierta y abrazó y alentó a muchos otros físicos en su trabajo … incluidos Pauli, Slater, Heisenberg, Boothe, Geiger, Uhlenbeck, Goudsmit, Ehrenfest, Kramer, De Broglie, y también Einstein y Dirac, a través y fuera del Inst. . Para la física teórica en Copenhague que ayudó a establecer. No olvides también que obtuvo el premio Nobel por su trabajo. Era modesto (probablemente demasiado modesto) y adoptó rápidamente otros puntos de vista cuando los encontró mejores que los suyos. Fue fundamental para recuperar la confianza perdida en la física teórica erosionada por tantos resultados extraños sobre los fotones, los electrones y el átomo que no encajaba con ninguno de los conocimientos existentes en ese momento. También tenía muchas ideas fructíferas además de su modelo del átomo, como la complementariedad de QM, la idea de dualidad onda-partícula, el modelo de gota líquida del núcleo, que U235 y no U238 es el factor principal en la fisión de la U núcleo, y él describió las propiedades del elemento 72 antes de que fuera descubierto, basado en su teoría del átomo, y muchos más.

El hecho de que muchos de los resultados posteriores no pudieran explicarse precisamente por la teoría de Bohr del átomo no lo hace incorrecto … porque el giro no se conocía y los efectos magnéticos en el espectro no se conocieron junto con una serie de otros hechos. salió a la luz después de que introdujo su teoría, gracias a su teoría. Además, ¿cómo podría tener una teoría de falla que predice el valor ‘exacto’ de la constante de Rydberg?

Ahora veamos las así llamadas fallas de la teoría. El joven Neel Shah en su respuesta a continuación resumió bien algunos de los puntos importantes relacionados con el espectro (bueno para ti, Neel). Si adopta la idea de exclusión de Pauli para completar las órbitas y la idea de Ahlenbek-Goudsmit del giro y el efecto magnético en el giro, puede obtener el modelo de Bohr para predecir todas las anomalías mencionadas allí.

El hecho de que QM no asuma o no necesite órbitas para el electrón no es una prueba real de que no existan … todo lo que dice es que para el estado de cosas altamente energético del átomo, no se puede imaginar una clara Las órbitas al electrón y el caso se pueden tratar estadísticamente asumiendo una nube de electrones. Para comprender que las dos ideas no son realmente exclusivas, piense en cómo describimos una onda sinusoidal, por ejemplo; podría dar la amplitud y la frecuencia, o dar la amplitud en función del tiempo. En la descripción de frecuencia, no tiene posiciones instantáneas, ya que la fase no se conoce, aún las dos descripciones son equivalentes. El modelo de órbita de Bohr no dice que estas órbitas estén fijas en el espacio, solo están fijas en energía … por lo que las dos imágenes no están muy alejadas. Sabemos que las moléculas grandes vibran a frecuencias muy altas correspondientes a la del espectro térmico y de la luz, es natural esperar que los átomos vibren en frecuencias aún más altas porque se mueven más rápido y tienen un peso menor. Por lo tanto, las órbitas discretas son posibles, pero no se puede identificar a ninguna de ellas a menos que se desarrolle una cámara que sea tan rápida como esas frecuencias y que también pueda resolver un electrón.

La principal objeción al modelo de Bohr fue que a medida que los electrones se aceleran al girar, perderán energía y caerán en picado hacia el núcleo en muy poco tiempo. Como esto no está sucediendo, el modelo está equivocado. Pues esta objeción ha sido resuelta ahora. Los electrones irradian energía, pero también absorben energía de vuelta. Esto puede producir un sistema de cargas no radiante. Condición de no radiación. Por lo tanto, los electrones que permanecen en órbita son solo aquellos que satisfacen la condición de no radiación, y esta es una función de la geometría de la distribución, y es discreta, no continua. Existe una situación similar de mayor tamaño que podemos entender fácilmente. Si tomas un trozo de materia de la tierra y lo arrojas al espacio exterior, su temperatura bajará a cerca de cero Kelvin … porque está emitiendo radiación térmica y no recibe nada. La gran masa de la tierra y la presencia del sol cambian esto cuando la masa está en la tierra. Cuando miramos el espectro EM desde una cierta masa, vemos un espectro continuo y un espectro puntiagudo. Todo se genera solo mediante la aceleración o desaceleración de los electrones. El bit puntiagudo proviene de los electrones que cambian de órbita repentinamente, mientras que el resto es para electrones que vibran un poco por encima de eso como resultado de la interacción con otros.

Mi última palabra es que si el átomo de Bohr está tan equivocado, ¿por qué su representación pictórica surge en cada conversación sobre el átomo? Creo que puedo apostar cómodamente que no se puede hacer un libro comprensible sobre el átomo sin utilizar ninguna de las ideas de Bohr. Por lo tanto, sugiero que todos deben caminar con cuidado al hablar de Bohr y su trabajo.

Answer 2

Ciertamente, no funcionó demasiado bien en el estado fundamental del átomo de H (un estado s con un momento angular cero).

Bohr era algo así como Faraday: le gustaban los modelos que podía explicar fácilmente agitando las manos. No hay nada malo en eso, pero necesitábamos que Schroedinger y Maxwell refinaran la teoría. Además, ¡de Broglie lo venció en su propio juego!

Answer 3

La teoría de Bohr postula que los electrones en el átomo de Hidrógeno solo podrían tener ciertas órbitas y todas las demás órbitas “intermedias” no están permitidas.

Su teoría incluye una expresión para el valor del radio de las órbitas válidas, se llama el radio de Bohr, pero no pudo explicar la razón por la cual las órbitas únicas podrían existir.

No poder explicar esto es uno de los principales fracasos de la teoría de Bohr.

Fue Louis De Broglie en su trabajo de tesis doctoral el que dio la primera explicación adecuada para este “misterio”.

Saludos cordiales, GEN

Answer 4

Había una razón muy importante por la que falló: Bohr cuantificó el momento angular, y luego no permitió n = 0. Como consecuencia, el átomo de hidrógeno tenía un electrón en órbita, y por lo tanto debería haber tenido un momento angular orbital, y por lo tanto un campo magnético Como consecuencia. No lo hace La mayoría de las otras respuestas siguen la línea de que Bohr no previó la mecánica cuántica moderna, y eso es simplemente una tontería. Una teoría tiene que fallar a través de una observación o falsificando uno de los requisitos de la teoría, y el campo magnético orbital, o más precisamente la ausencia de uno, falsifica el modelo de Bohr.

Lo que salió mal fue que Bohr cuantificó el momento angular. Si hubiera cuantificado la acción, habría estado mejor. Sommerfeld lo hizo, pero de alguna manera estaba atrapado en el pensamiento de Bohr. Cuando De Broglie propuso su relación, Sommerfeld pudo casi haber llegado a la respuesta, pero Schrödinger lo derrotó.

Answer 5

Le gustaría saber acerca de las líneas espectrales antes de leer esta respuesta. En resumen, son una serie definida de líneas de ondas electromagnéticas que son absorbidas y emitidas por cualquier elemento.

1. El modelo de Bohr solo podía explicar sistemas de un electrón, como hidrógeno, He +, etc.
2. En resoluciones altas, se encontró que las líneas espectrales de hidrógeno eran dobletes, lo que significa pares estrechamente espaciados, y no líneas simples. El modelo no pudo explicarlos.
3. Las líneas espectrales se dividen en líneas más finas por un campo magnético, llamado efecto Zeeman, o un campo eléctrico, llamado efecto Stark. El modelo no pudo explicar ninguno de estos.
4. Las líneas espectrales difieren en su intensidad. El modelo de Bohr no pudo explicar esto.

Por lo tanto, el modelo de Bohr dejó atrás una gran cantidad de preguntas.

Answer 6

Explicación:

El modelo de Bohr se basó en varias suposiciones, algunas de ellas correctas pero otras incorrectas.

1. La primera suposición errónea hecha por Bohr es considerar el electrón que orbita alrededor del núcleo en una órbita circular, sin embargo, ahora sabemos que esto no es correcto, porque los electrones existen en una nube.
2. El modelo de Bohr solo es válido para el hidrógeno, ya que solo tiene un electrón; sin embargo, cuando se aplicó a otros elementos, los datos experimentales fueron diferentes a los cálculos teóricos.

Sin embargo, el modelo de Bohr podría aplicarse a iones similares al hidrógeno, donde tienen que perder todos sus electrones excepto uno.

Por ejemplo:

Ca19 +, Li2 +, Be3 +, etc.

Answer 7

8.26.2016 – “¿Dónde falló el modelo de Bohr del átomo?”

Era un modelo clásico con condiciones impuestas sobre el momento angular. Pero de acuerdo con la electrodinámica clásica, una partícula cargada en aceleración debería irradiar energía: un electrón en órbita tiene una aceleración y la pérdida de energía debería dar como resultado una espiral descendente. Por lo tanto, ‘fracaso’ fue incorporado en el modelo. Vea otras respuestas y más abajo para ejemplos particulares. Comentario agregado 8.27.2016 – vea el interesante comentario de Riadh Al Rabeh. No creo que la información del comentario cambie el hecho de que el modelo de Bohr es un modelo clásico con condiciones impuestas, pero lo que sí muestra es que las condiciones no son del todo ad hoc en el sentido clásico. Aún así, sin embargo, para no ser ad hoc, sería necesario que el modelo clásico imite todos los resultados cuánticos.

También es interesante preguntar por qué el modelo de Bohr falló.

Todas las teorías físicas tienen algo de ad hoc incorporado; hay un punto en el que hay preguntas “por qué” sin respuesta. Pero una característica de una teoría general útil es que cubre una amplia gama de situaciones, por ejemplo, la Relatividad General de Einstein es buena por lo que sabemos.

Sin embargo, las suposiciones de Bohr se hicieron para una situación muy específica. No había leyes generales fundamentales que predijeran las condiciones en el momento angular. Se esperaba que el modelo de Bohr fracasara. Falló y, cuando lo hizo, se tuvieron que hacer otras suposiciones ad hoc para rescatarla, por Arnold Sommerfeld.

Finalmente, por supuesto, toda la ad hoc alcanzó su límite más bien como la astronomía de Ptolomeo. La situación fue rescatada por una teoría fundamental: la (entonces) nueva mecánica cuántica de Heisenberg, Schrodinger y otros. Así como la astronomía fue rescatada por la mecánica newtoniana.

Answer 8

El modelo de Bohr de un átomo es aplicable solo para especies de un solo electrón como el átomo H, el átomo He +1, el átomo Li ++, etc.

Esto se debe a que no tiene efecto de cribado. Para el átomo de múltiples electrones, el modelo de Bohr de un átomo fallará. El efecto de cribado comenzará a ocurrir. Otras energías potenciales vendrán a la existencia. Habrá perturbación. No sería un potencial esféricamente simétrico. El modelo de Bohr caerá al revés.

Answer 9

Incompleta sería una mejor descripción. El modelo de Bohr se basa en la atracción electrostática y el momento angular cuantificado de un solo electrón que orbita alrededor de un protón único, efectivamente un átomo de hidrógeno. Al agregar más partículas cargadas al modelo, se vuelve cada vez más difícil determinar los efectos electrostáticos de esas múltiples cargas que actúan unas sobre otras, especialmente porque no son estacionarias. El modelo de Bohr no hace predicciones precisas para las órbitas de los electrones más allá de uno. Sin embargo, dio un salto en nuestra comprensión de los electrones y sus características, y trajo las ideas de la mecánica cuántica a la imagen. Fue un paso importante hacia nuestro modelo actual, así que no diría que fue incorrecto, sino un gran paso en la dirección correcta.

Answer 10

Porque los electrones no se encuentran en una órbita específica.

Sin embargo, el modelo de Bohr es interesante ya que a través de este modelo se explica cómo los electrones no caen en el núcleo, a través de un equilibrio inteligente de la gravedad y la inercia (también conocida como fuerza centrífuga en ese entonces, pero la fuerza centrífuga no existe)

Vaya a buscar el modelo mecánico Quantum (modelo de nube de carga) para obtener más información 🙂

Answer 11

• La teoría solo es aplicable a las especies hidrogenadas. Falla en el caso de los átomos con más de un electrón.
• En el espectro del hidrógeno, ciertas líneas espectrales no son solo líneas simples, sino un grupo de líneas cerradas, con frecuencias ligeramente diferentes. La teoría de Bohr no pudo explicar estas finas estructuras del espectro del hidrógeno.
• No explica la división de líneas espectrales en el campo magnético (efecto Zeeman) o en el campo eléctrico (efecto Stark).
• No dice nada sobre las intensidades relativas de las líneas espectrales. Predice sólo las frecuencias de estas líneas espectrales.
• Los electrones también exhiben propiedades de onda. Por lo tanto, las órbitas de los electrones no pueden definirse exactamente como en la teoría de Bohr.
• No explica por qué solo se deben elegir las órbitas circulares, ya que también son posibles las órbitas elípticas.
• No da ninguna indicación con respecto a la disposición y distribución de electrones en un átomo.

Answer 12

Fundamentalmente falló al suponer que el núcleo era un grupo en lugar de una estructura, y la asunción de que los electrones orbitan. No lo hacen. Forman matrices:

El modelo con mancuernas del átomo por David Wrixon EurIng sobre la gravedad cuántica explicada

Conceptos preliminares de la fusión nuclear por David Wrixon EurIng sobre la gravedad cuántica explicada

Answer 13

Los electrones en órbita nunca tuvieron sentido. Los electrones aceleradores se irradian. Era un modelo mecánico fino, con enormes limitaciones.

Answer 14

Crédito a Neils, fue un genio. Pero si solo hubiera sabido acerca de la mecánica cuántica, el mundo sería un lugar muy diferente ahora.

Answer 15

El modelo de Bohr funciona exquisitamente bien para el hidrógeno, el átomo en el que se basa.

La aplicación por otros a átomos más complejos, que no fueron especificados por Bohr, tiene problemas.