Kľúčový rozdiel – Bohr a Rutherford Model
Koncept atómov a ich štruktúry prvýkrát predstavil John Dolton v roku 1808. Zákony chemickej kombinácie vysvetlil tak, že atómy považoval za neviditeľné častice bez štruktúry. Potom v roku 1911 novozélandský fyzik Ernest Rutherford navrhol, aby sa atómy skladali z dvoch zložiek: kladne nabité jadro v strede atómu a záporne nabité elektróny v mimojadrovej časti atómu. Niektoré teórie, ako je elektromagnetická teória prezentovaná Maxwellom, nebolo možné vysvetliť pomocou Rutherfordovho modelu. Kvôli takýmto obmedzeniam v Rutherfordovom modeli navrhol dánsky fyzik Niels Bohr v roku 1913 nový model založený na kvantovej teórii žiarenia. Bohrov model bol do značnej miery akceptovaný a za svoju prácu mu bola udelená Nobelova cena. Aj keď bol z veľkej časti akceptovaný, stále má určité nevýhody a obmedzenia. Hlavný rozdiel medzi Bohrovým modelom a Rutherfordovým modelom je v tom, že v Rutherfordovom modeli sa elektróny môžu otáčať po akejkoľvek obežnej dráhe okolo jadra, zatiaľ čo v Bohrovom modeli sa elektróny môžu otáčať v určitom obale.
Čo je Bohr Model?
Bohrov model navrhol Niels Bohr v roku 1922 na vysvetlenie štruktúry atómu. V tomto modeli Bohr spomenul, že väčšina atómovej hmoty leží v centrálnom jadre, ktoré obsahuje protóny a elektróny sú usporiadané v určitých energetických hladinách a otáčajú sa okolo jadra. Model tiež navrhol elektrónovú konfiguráciu, ktorá vysvetľuje usporiadanie elektrónov na kruhových dráhach označených ako K, L, M, N atď. Atómy s kompletnými elektrónovými konfiguráciami nie sú aktívne. Elektrónová konfigurácia určuje reaktivitu atómu.
Obrázok 01: Bohr Model
Bohrov model je schopný vysvetliť spektrum atómu vodíka, ale nedokáže úplne vysvetliť reaktivitu multielektrónových atómov. Navyše to nevysvetľuje Zeemanov efekt, kde sa každá spektrálna čiara rozdelí na viac čiar v prítomnosti vonkajšieho magnetického poľa. V tomto modeli sa elektrón považuje len za časticu. Francúzsky fyzik de Broglie však zistil, že elektróny majú vlnové aj časticové vlastnosti. Neskôr fyzik predložil ďalší princíp nazývaný Heisenbergov princíp neurčitosti, ktorý vysvetľuje nemožnosť súčasného určenia presnej polohy a hybnosti malých pohybujúcich sa častíc, ako sú elektróny. S týmto vynálezom Bohrov model čelil vážnemu neúspechu.
Čo je Rutherford Model?
V roku 1911 Ernest Rutherford navrhol Rutherfordov model. Uvádza, že atóm (objem) pozostáva hlavne z priestoru a hmotnosť atómu je sústredená v jadre, ktoré je jadrom atómu. Jadro je kladne nabité a elektrón obieha okolo jadra. Obežné dráhy nemajú presne určené dráhy. Navyše, keďže atómy sú neutrálne, majú rovnaký kladný (v jadre) a záporný náboj (elektróny).
Obrázok 02: Rutherford Atom
Rutherfordov model nedokázal vysvetliť elektromagnetickú teóriu, stabilitu atómu a existenciu určitých čiar vo vodíkovom spektre.
Aký je rozdiel medzi Bohrom a Rutherfordovým modelom?
Bohr vs Rutherford Model |
|
| Bohrov model navrhol Niels Bohr v roku 1922. | Rutherfordov model navrhol Ernest Rutherford v roku 1911. |
| Teória | |
| Väčšina atómovej hmoty leží v centrálnom jadre, ktoré obsahuje protóny, a elektróny sú usporiadané v určitých energetických hladinách alebo obaloch. | Väčšina atómu pozostáva z prázdneho priestoru. Stred atómu obsahuje kladne nabité jadro a jeho záporne nabité elektróny sú prítomné v priestore obklopujúcom jadro. |
| Emisia elektrónového žiarenia | |
| Elektróny vyžarujú iba vlny s určitými frekvenciami. | Elektróny vyžarujú vlny všetkých frekvencií. |
| Elektrónové emisné spektrum | |
| Elektrónové emisné spektrum je čiarové spektrum. | Elektrónové emisné spektrum je spojité spektrum. |
Zhrnutie – Bohr verzus Rutherfordský model
Bohrov aj Rutherfordov model sú planetárne modely, ktoré do určitej miery vysvetľujú štruktúru atómu. Tieto modely majú obmedzenia a nevysvetľujú niektoré moderné princípy fyziky. Tieto modely však výrazne prispievajú k moderným pokročilým modelom, ktoré vysvetľujú štruktúru atómu. Bohrov model uvádza, že väčšina atómovej hmoty je v centrálnom jadre, ktoré obsahuje protóny a že elektróny sú usporiadané v určitých energetických hladinách alebo obaloch, čo vedie k spektru elektrónových čiar. Rutherfordov model uvádza, že väčšina atómu pozostáva z prázdneho priestoru a stred atómu obsahuje kladne nabité jadro obklopené záporne nabitými elektrónmi, výsledkom čoho je spojité elektrónové spektrum. Toto je rozdiel medzi Bohrom a Rutherfordovým modelom.
Stiahnuť PDF verziu modelu Bohr vs Rutherford
Môžete si stiahnuť PDF verziu tohto článku a použiť ju na offline účely podľa citácií. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi Bohrom a Rutherfordovým modelom.
