Rau lub sijhawm ntev, cov qauv ntawm lub atom yog ib lub ntsiab lus sib cav ntawm cov kws tshawb fawb, kom txog rau thaum tus qauv tsim los ntawm tus kws tshawb fawb Danish Niels Bohr tau tshwm sim. Nws tsis yog thawj tus uas sim piav qhia txog kev txav ntawm subatomic hais, tab sis nws yog nws txoj kev loj hlob uas ua rau nws muaj peev xwm los tsim ib txoj kev xav zoo ib yam nrog lub peev xwm los kwv yees qhov chaw ntawm lub hauv paus ntawm ib lub sij hawm los yog lwm qhov.
Niels Bohr yug thaum Lub Kaum Hli 7, 1885 hauv Copenhagen thiab tuag nyob rau lub Kaum Ib Hlis 18, 1962. Nws raug suav hais tias yog ib tus kws tshaj lij physicists, thiab tsis xav tsis thoob: nws yog nws uas tau tswj hwm los tsim cov qauv zoo li hydrogen atoms. Raws li cov lus dab neeg, nws pom nyob rau hauv ib tug npau suav yuav ua li cas ib yam dab tsi zoo li ntiaj chaw revolved nyob ib ncig ntawm ib tug tej yam luminous rarefied chaw. Cov kab ke no ces poob qis mus rau qhov loj me me.
Txij thaum ntawd los, Bohr tau nrhiav kev nyuaj rau txoj hauv kev los txhais cov npau suav rau hauv cov qauv thiab cov rooj. Los ntawm kev ua tib zoo kawm cov ntaub ntawv niaj hnub ntawm physics, sim hauv chav kuaj thiab kev xav, nws muaj peev xwm ua tiav nws txoj haujlwm.hom phiaj. Txawm tias muaj kev txaj muag los tsis tau tiv thaiv nws los ntawm kev tshaj tawm cov txiaj ntsig: nws txaj muag los hais lus nyob rau hauv pem hauv ntej ntawm cov neeg tuaj saib coob, nws pib tsis meej pem, thiab cov neeg tuaj saib tsis to taub ib yam dab tsi los ntawm cov kws tshawb fawb cov lus piav qhia.
Precursors
Ua ntej Bohr, cov kws tshawb fawb tau sim tsim cov qauv ntawm lub atom raws li cov postulates ntawm classical physics. Qhov kev sim ua tau zoo tshaj plaws yog Ernest Rutherford. Raws li qhov tshwm sim ntawm ntau qhov kev sim, nws tuaj txog qhov xaus ntawm lub neej ntawm ib tug loj atomic nucleus, nyob ib ncig ntawm uas electrons txav nyob rau hauv orbits. Txij li cov duab zoo li tus qauv zoo ib yam li cov qauv ntawm lub hnub ci, lub npe ntawm lub ntiaj teb tau ntxiv dag zog rau nws.
Tab sis nws muaj qhov tsis txaus ntseeg: lub atom sib haum rau Rutherford qhov sib npaug ua rau tsis ruaj khov. Tsis ntev los sis tom qab, cov hluav taws xob, txav nrog kev nrawm hauv orbits nyob ib ncig ntawm lub nucleus, yuav tsum tau poob ntawm lub nucleus, thiab lawv lub zog yuav raug siv rau hluav taws xob hluav taws xob. Rau Bohr, tus qauv Rutherford tau los ua qhov pib ntawm kev tsim nws tus kheej txoj kev xav.
Bohr thawj zaug postulate
Bohr qhov kev hloov pauv tseem ceeb yog qhov tsis lees paub ntawm kev siv classical Newtonian physics hauv kev tsim kho txoj kev xav ntawm lub atom. Tom qab kawm txog cov ntaub ntawv tau txais hauv chav kuaj, nws tuaj yeem txiav txim siab tias txoj cai tseem ceeb ntawm electrodynamics xws li kev ua kom nrawm nrawm tsis muaj yoj hluav taws xob tsis ua haujlwm hauv lub ntiaj teb ntawm cov khoom siv hluav taws xob.
Qhov tshwm sim ntawm nws qhov kev xav tau yog txoj cai uas suab zoo li no: lub tshuab atomic ruaj khov tsuas yog tias nws nyob hauv ib qho ntawm qhov ua tau ruaj khov(quantum) hais tias, txhua qhov sib raug rau qee lub zog. Lub ntsiab lus ntawm txoj cai no, txwv tsis pub hu ua postulate ntawm quantum xeev, yog kom paub txog qhov tsis muaj hluav taws xob hluav taws xob thaum lub atom nyob hauv lub xeev. Tsis tas li ntawd, qhov tshwm sim ntawm thawj qhov postulate yog qhov kev lees paub ntawm lub xub ntiag ntawm lub zog hauv atom.
Frequency rule
Txawm li cas los xij, nws tau pom tseeb tias lub atom tsis tuaj yeem nyob hauv tib lub xeev quantum, txij li kev ruaj ntseg tsis kam muaj kev cuam tshuam, uas txhais tau hais tias yuav tsis muaj lub ntiaj teb los yog txav mus rau hauv nws. Qhov kev tsis sib haum xeeb pom tau raug daws los ntawm qhov thib ob postulate ntawm Bohr tus qauv qauv atomic, hu ua txoj cai zaus. Lub atom muaj peev xwm txav tau los ntawm ib lub xeev quantum mus rau lwm qhov nrog kev hloov pauv ntawm lub zog, emitting lossis nqus lub quantum, lub zog ntawm qhov sib npaug ntawm qhov sib txawv ntawm lub zog ntawm lub xeev nyob ruaj khov.
Qhov thib ob postulate kuj tawm tsam classical electrodynamics. Raws li Maxwell txoj kev xav, qhov xwm txheej ntawm kev txav ntawm lub tshuab hluav taws xob tsis tuaj yeem cuam tshuam qhov zaus ntawm nws cov hluav taws xob.
Atom spectrum
Bohr's quantum qauv tau ua tau los ntawm kev ua tib zoo kawm ntawm lub spectrum ntawm lub atom. Tau ntev, cov kws tshawb fawb tau txaj muag tias tsis yog qhov kev cia siab txuas ntxiv ntawm thaj chaw xim tau los ntawm kev kawm txog lub cev ntawm lub cev, lub spectrogram ntawm lub atom tsis txuas ntxiv. Cov kab ntawm cov xim ci tsis ntws mus rau hauv ib leeg, tab sis tau sib cais los ntawm qhov chaw tsaus nti zoo nkauj.
Txoj kev xav ntawm kev hloov hluav taws xob los ntawm ib lub xeev quantum mus raulwm tus piav txog qhov oddity no. Thaum ib qho hluav taws xob txav los ntawm ib qib zog mus rau lwm qhov, qhov twg tsawg zog yuav tsum tau ntawm nws, nws emissions ib quantum, uas yog reflected nyob rau hauv lub spectrogram. Bohr txoj kev xav tam sim ntawd qhia tau hais tias muaj peev xwm los kwv yees kev hloov pauv ntxiv hauv cov qauv ntawm cov atoms yooj yim xws li hydrogen.
Flaws
Bohr txoj kev xav tsis tau tawg tag nrog cov physics classical. Nws tseem khaws lub tswv yim ntawm lub orbital motion ntawm electrons nyob rau hauv lub electromagnetic teb ntawm lub nucleus. Lub tswv yim ntawm quantization thaum lub sij hawm hloov los ntawm ib lub xeev nyob ruaj ruaj mus rau lwm qhov tau ua tiav cov qauv ntawm lub ntiaj teb, tab sis tseem tsis tau daws txhua qhov kev tsis sib haum xeeb.
Txawm hais tias nyob rau hauv lub teeb ntawm Bohr tus qauv, cov hluav taws xob tsis tuaj yeem mus rau hauv lub voj voog thiab poob rau hauv lub nucleus, tsis tu ncua lub zog hluav taws xob, nws tseem tsis tau paub meej vim li cas nws tsis tuaj yeem nce mus rau qib siab dua. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, tag nrho cov electrons yuav sai sai los yog tom qab kawg nyob rau hauv lub qis zog lub xeev, uas yuav ua rau lub atom puas. Lwm qhov teeb meem yog anomalies hauv atomic spectra uas txoj kev xav tsis tau piav qhia. Rov qab rau xyoo 1896, Peter Zeeman tau ua qhov kev sim xav paub. Nws muab cov roj atomic tso rau hauv qhov chaw sib nqus thiab coj ib qho spectrogram. Nws muab tawm tias qee cov kab spectral faib ua ob peb. Cov txiaj ntsig zoo li no tsis tau piav qhia hauv Bohr txoj kev xav.
Tsim tus qauv ntawm hydrogen atom raws li Bohr
Txawm hais tias txhua qhov tsis txaus ntawm nws txoj kev xav, Niels Bohr muaj peev xwm tsim tau tus qauv zoo ntawm hydrogen atom. Ua li ntawd, nws siv txoj cai zaus thiab cov cai ntawm classicalkws kho tsheb. Bohr cov kev suav los txiav txim qhov muaj peev xwm radii ntawm electron orbits thiab xam lub zog ntawm quantum xeev tau ua kom raug thiab tau lees paub qhov kev sim. Qhov zaus ntawm emissions thiab nqus ntawm electromagnetic nthwv dej sib haum mus rau qhov chaw ntawm qhov tsaus nti ntawm cov spectrograms.
Yog li, siv cov piv txwv ntawm hydrogen atom, nws tau ua pov thawj tias txhua lub atom yog quantum system nrog cov qib sib txawv. Tsis tas li ntawd, tus kws tshawb fawb muaj peev xwm nrhiav tau ib txoj hauv kev los ua ke classical physics thiab nws cov postulates uas siv cov ntsiab lus sib txuas lus. Nws hais tias quantum mechanics suav nrog cov cai ntawm Newtonian physics. Hauv qee qhov xwm txheej (piv txwv li, yog tias tus lej quantum loj txaus), quantum thiab classical mechanics converge. Qhov no tau ua pov thawj los ntawm qhov tseeb tias nrog kev nce ntawm tus lej quantum, qhov ntev ntawm qhov tsaus nti ntawm qhov spectrum tau txo qis mus txog qhov ploj mus, raws li xav tau hauv lub teeb ntawm Newtonian lub tswv yim.
Meaning
Qhov kev taw qhia ntawm cov ntsiab lus kev sib tham tau dhau los ua ib qho tseem ceeb ntawm cov kauj ruam ntawm kev paub txog lub neej ntawm cov tshuab quantum tshwj xeeb. Bohr tus qauv ntawm lub atom tau dhau los ua rau ntau qhov chaw pib hauv kev tsim cov kev xav ntau dua ntawm cov lus tsa suab ntawm subatomic hais. Niels Bohr tsis tuaj yeem nrhiav tau qhov tseeb lub cev txhais ntawm txoj cai quantization, tab sis nws tsis tuaj yeem ua qhov no ib yam, vim tias cov khoom nthwv dej ntawm cov ntsiab lus tseem ceeb tau tshawb pom dhau sijhawm. Louis de Broglie, ntxiv Bohr txoj kev xav nrog kev tshawb pom tshiab, ua pov thawj tias txhua lub voj voog, raws liuas cov electron txav yog nthwv dej propagating los ntawm lub nucleus. Los ntawm qhov kev xav no, lub xeev nyob ruaj khov ntawm lub atom pib xav tias nws tau tsim nyob rau hauv rooj plaub thaum lub nthwv dej, tau ua tiav kev hloov pauv nyob ib ncig ntawm lub nucleus, rov ua dua.
