A Bohr-modell
Niels Bohr (1885-1962) alapkövetelményeket
fogalmazott meg indoklás nélkül az atomban kötött elektronnal szemben.
Ezek a Bohr féle kvantumfeltételek.
-
Az atom elektronjai csak meghatározott
pályákon keringhetnek a mag körül.
-
Az ilyen pályán keringő elektron -
a klasszikus fizika törvényeivel ellentétben - nem sugároz.
-
Az atom csak akkor sugároz, ha az elektron
az egyik pályáról a másikra ugrik. Ilyenkor a két pálya közötti energiakülönbséget
az elektron egyetlen foton formájában kisugározza, amelynek így az energiája:
Energiaelnyelésnél, gerjesztésnél fordított
folyamat játszódik le.
A modellt később Sommerfeld (1868-1951) fejlesztette tovább,
kiegészítve a körpályákat ellipszispályákkal.
Az elmélet legfontosabb érdeme, hogy
-
magyarázatot adott a diszkrét energiaszint létezésére,
-
a legegyszerűbb esetekben a színképelemzés tapasztalatait
is értelmezni tudta.
A diszkrét energiaszintek létezését jól igazolták Franck
(1882-1964) és Hertz (1887-1975) kísérletei, amelyekben
higanyatomokat gerjesztettek gyorsított elektronokkal való ütközéssel.
Az elektron csak jól meghatározott energiaadagokat volt képes átadni a
higanyatomnak.
A modell végül kiegészült a forgó elektronnal, amelynek
így saját perdülete (spinje) és saját mágneses momentuma van. Ezek a külső
mágneses térhez képest különböző módon állhatnak.
-
1925-ben fogalmazza meg Pauli
(1900-1958)
a kizárási elvet.
A Bohr modell alapfeltevését (a gyorsuló
töltés bizonyos pályán nem sugároz) azonban axiómaként igen nehéz volt
elfogadni, ezért egyre több kifogás merült fel az elmélettel szemben. Ráadásul
a modell a hidrogén után már a hélium spektrumát sem tudta megmagyarázni,
nem beszélve a bonyolultabb elemekről. Így tehát az elmélet, óriási eredményei
ellenére, hibás következtetései miatt túlhaladottá vált, maga Bohr is csak
induló lépésnek tekintette, és kortársaival együtt kereste a jobb magyarázatot.