نموذج بور لذرة الهيدروجين

تمكن العالم الفيزيائي نيل بور(1885 – 1962) من شرح طيف انبعاث ذرة الهيدروجين سنة 1913، و ذلك بتعميق نموذج ريدرفورد الذي يرى أن الإلكترون الحامل لشحنة كهربائية سالبة يدور حول النواة ذات الشحنة الكهربائية الموجبة نتيجة التجاذب الكهربائي.

بالإضافة إلى كون الإلكترون دقيقة مادية، فهو كذلك بمثابة موجة مرافقة( موجة دو بروغلي)، ووجود هذه الموجة المرافقة لحركة الدقيقة، يحتم أن يكون شعاع مدار الإلكترون مضاعفا صحيحا لطول الموجة، مما يفرض على شعاع المدار و الطاقة قيما بعينها. و لمعرفة الطريقة الرياضية لحساب هذه القيم يمكن الرجوع إلــــــى هذا الملحق الرياضي.

وفق الميكانيك الكلاسيكية، فإن الإلكترون الذي يدور حول النواة يخضع لقوة مركزية، و من المفترض أن يبعث باستمرار موجات كهرمغناطيسية لكونه يحمل شحنة كهربائية، مما سيؤدي إلى سقوطه على النواة بعد وقت وجيز، عكس هذا فإن نموذج بور يرى أن الإلكترون لا يبعث طاقة عندما تكون طاقته توافق إحدى القيم المشار إليها أعلاه، فعندما لا يوجد الإلكترون في مستواه الطاقي الأساس (n=1) ، فإنه يعود تلقائيا إلى مستويات الطاقة السفلى باعثا فرق الطاقة المرافقة على شكل فوتونان.

ينبغي ألا نأخذ بالحرف الواحد تمثيل الإلكترون بأنه دقيقة تدور حول النواة، فنموذج بور ليس إلا مرحلة انتقالية لتهيئة نظرية دقيقة لبنية الذرة ، و التي قدمتها الميكانيك الكمية.


تدرس هذه المحاكاة ذرة الهيدروجين بتمثيل الدقائق أو الموجة، حيث يمكن تعديل العدد الكمي الأساس n، و يتم تمثيل مستويات الطاقة في الجهة اليمنى، و تحدد في الأسفل قيمتا الشعاع r للمدار و الطاقة الكلية E.

 

 
الفيزياء
بريمجات جافا للفيزياء

URL: http://www.walter-fendt.de/ph14ar/bohrh_ar.htm

© Walter Fendt, 30 mai 1999
© ترجمة: بوبكر تليوى 16/05/2009