Il modello atomico di Bohr: i punti fondamentali – appunti sul modello atomico di Bhor

R m Sebbene il modello atomico di Rutherford fosse senz’altro geniale esso non teneva in considerazione il principio della fisica classica secondo cui “Una particella carica perde continuamente energia durante il movimento“: secondo questo principio l’elettrone avrebbe dovuto perdere sempre più energia avvicinando la sua orbita sempre più al nucleo fino a colpirlo e casuare così la distruzione della materia, cosa ovviamente non accettabile.






Il fisico Danese N. Bohr si fece carico di risolvere questo problema e, dopo aver lavorato per un certo periodo con Thomphson e successivamente con Rutherford suggerì che “gli elettroni non possano stare a distanze casuali ma unicamente definite a seconda di determinate quantità di energia, o livelli energetici.”

Quest’ intuizione poneva un immagine affascinante degli elettroni che quindi avrebbero dovuto percorrere  sempre traiettorie circolari, chiamate orbite stazionarie. Nonostante tutto questo modello atomico non presentava alcuna prova sperimentale fino a che, esaminando lo spettro dell’idrogeno Bhor realizzò che tale fenomeno era in accordo con il suo modello sperimentale, e che poteva fornire una evidente prova sperimentale: come si può infatti altrimenti pensare che il gas idrogeno, se opportunatamente eccitato non dà origine  a uno spettro continuo ma a uno spettro a righe?

Secondo il modello di Bohr quando per effetto di una scarica elettrica o del calore gli elettroni nell’idrogeno acquistassero energia, sarebbero capaci di spostarsi nel corso della propria traiettoria e passare a un successivo livello di energia, per poi ritornare al proprio stato fondamentale restituendo l’energia acquisita sotto forma di energia luminosa, nel caso dell’idrogeno il rosso per il primo salto energetico, il blu-verde per il secondo e infine il violetto per il terzo.

Studi ulteriori sullo spettro degli elementi rivelarono che ogni elemento possiede uno spettro a righe caratteristico, che sarebbe paragonabile insomma a una sorta di “impronta digitale” dell’elemento.

Riassumendo, possiamo sintetizzare il modello atomico di Bohr in questo modo:

– L’atomo è costituito da un nucleo dove si trovano i protoni ed i neutroni

– Gli elettroni ruotano intorno al nucleo descrivendo orbite circolari determinate, chiamate orbite stazionarie

– Finchè gli elettroni ruotano nella propria orbita non acquistano nè perdono energia

– Le orbite sono quantizzate, cioè sono nettamente separate, e la loro distanza dal nucleo è in funzione dell’energia a esse associate

– Se opportunatamente eccitato un elettrone può passare da un orbita all’altra di livello energetico superiore, assumendo quantità di energia superiore, uguale alla differenza di energia fra le due orbite.

– L’elettrone, tornando allo stato fondamentale, restituisce l’energia acquisita sotto forma di luce che appare nello spettro come una riga colorata

 



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