Modelo Atômico de Bohr: Uma Introdução à Física Quântica, Manuais, Projetos, Pesquisas de Energia

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MODELO ATÔMICO DE BOHR

Niels Henrick David Bohr: físico dinamarquês cujos trabalhos contribuíram decisivamente para a compreensão da estrutura atômica e evolução da física quântica. Nobel de Física em 1922.

“Aqui estão algumas leis que parecem impossíveis,

porém elas realmente parecem funcionar”.

“No átomo, os elétrons não emitem radiações ao permanecerem na mesma órbita, portanto, não descrevem movimento em espiral em direção ao núcleo (1913)”

MODELO ATÔMICO DE BOHR

James Clerk Maxwell: forças elétricas e magnéticas têm a mesma natureza

ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO



Descarga elétrica

 Fenda

 Prisma

   (^) Detector

Montagem esquemática para obtenção do espectro de H

Vapores a baixa pressão  frequências características de cada elemento

(Temp. ou DDP)

Descontinuidade dos espectros atômicos  pode ser explicada pela Quantização de Energia (Planck) e pelo Efeito Fotoelétrico (Einstein)

Linhas espectrais do sódio

Linhas espectrais do potássio

A radiação eletromagnética propaga-se na forma de ”pacotes” de energia (Fótons)  que quando têm energia adequada, rompem as forças de atração entre o núcleo e o elétron  E= h 

Fótons (absorvidos)

Elétrons (emitidos)

Utilizou a Teoria Quântica de Planck  explica como os elétrons são emitidos de uma superfície metálica, quando sobre ela incide radiação eletromagnética

Energia cinética dos elétrons emitidos  depende da 

 divergência com a Física Clássica

 incidente: valor mínimo

EINSTEIN (1905): A EXPLICAÇÃO DO EFEITO FOTOELÉTRICO

1) elétron gira ao redor do núcleo em órbitas circulares onde o momento angular orbital é constante  raios correspondem aos níveis de energia permitidos

3 ) Elétron  pode mudar de um estado estacionário a outro mediante

a emissão ou absorção de energia igual à diferença de energia entre estados  ΔE= h  As energias permitidas para o elétron no H são

dadas pela equação: E=- R

H (1/n^2 )

RH : 2,178719. 10-18^ J (constante de Rydberg para o H) n : número inteiro caract. de cada órbita permitida : número Quântico Principal  varia de 1 a ∞

Postulados de Bohr (formulados com base no átomo de Hidrogênio)

2) H  Uma vez estando em uma órbita permitida a sua energia é

constante (órbita estacionária de energia)

Energia

Emissãode fóton

NIELS BOHR (1913): PRIMEIRO MODELO ATÔMICO BASEADO NA TEORIA QUÂNTICA

DIAGRAMA DE NÍVEIS DE ENERGIA PARA O H

Estado Fundamental

Estados Excitados

Calculando a diferença de energia entre dois níveis: ΔE= E 3 – E 2 = 3,03. 10-^19 J como: ΔE= h   = 4,567. 10^14 Hz

portanto: l = c/  l = 6,565. 10-^7 m (656,5 nm)

SÉRIES DO ESPECTRO DO ÁTOMO DE H

Apesar de trazer avanços significativos para a teoria da estrutura atômica, este modelo foi capaz de explicar de modo satisfatório apenas o espectro do H e de íons hidrogenóides!

Energia