Das Bohrsche Atommodell
Das Bohrsche Atommodell wurde von Niels Bohr 1913 entwickelt.
Es fußt auf 3 Postulaten, die nicht formal herleitbar sind:
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Merke
Ein Postulat ist eine nicht formal herleitbare Grundannahme, auf der eine Theorie basiert.
- Die Bahnen der Elektronen um den Kern sind dadurch definiert, dass ihr Bahndrehimpuls ein ganzzahliges Vielfaches des reduzierten Planckschen Wirkungsquantums ist.
$rmv =n\cdot \frac{h}{2\pi}$
- Auf diesen Bahnen fliegen die Elektronen strahlungsfrei (kein Energieverlust durch Bremsstrahlung)
- Trifft ein Photon mit der Energie, die der Energiedifferenz zweier Bahnen entspricht, auf das Atom, wechselt das Elektron in die energetisch höhere Bahn, ohne dazwischen gewesen zu sein (Quantensprung). Umgekehrt gibt das Atom ein Photon ab, wenn ein Elektron auf eine Bahn niedrigerer Energie wechselt.
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Merke
Ein Quantensprung ist in der klassischen Mechanik nicht möglich. Das Modell fußt also auf die Quantenmechanik.
Die Energie der einzelnen Bahnen im Wasserstoffatom lässt sich berechnen. Die Formel lautet:
$E = \frac{1}{8}\frac{e^4m}{h^2\epsilon_0^2}\cdot \frac{1}{n^2}$
Die Radien sind definiert durch:
$r = \frac{h^2\cdot \epsilon_0}{\pi m\cdot e^2}$
Probleme des Modells
Das Problem an diesem Modell ist, dass das 2. Postulat gegen die Elektrodynamik verstößt.
Des Weiteren lassen sich chemische Verbindungen nicht erklären und die Bahnen der Elektronen verstoßen gegen die Unschärferelation.
Deshalb wurde es durch das Orbitalmodell abgelöst.