Question

Почему ядерная модель Резерфорда не могла объяснить процессы излучения энергии атомами? Каким образом Бор преодолел это противоречие?

Answer 1

Ответ:

Планетарная модель атома, созданная Резерфордом, была крупным шагом в изучени строения атома. Но она не смогла объяснить стабильности атома.

Вращаясь вокруг ядра, электрон должен отдавать часть своей энергии посредством электромагнитных колебаний, и это должно приводить к нарушению равновесия между электростатическим притяжением электрона к ядру и центробежной силой, возникающей при вращении электрона вокруг ядра.

Для того, чтобы восстановить равновесие, по планетарной модели, электрон должен перемещаться ближе к ядру. Таким образом, если элетрон постоянно излучает электромагнитную энергию, то он будет вынужден приближаться к ядру и, в конце концов, упасть на него. Т.е. атом прекратит свое существование.

Но на самом деле атом очень стабилен и может существовать бесконечно долго. Такие образом, планетарная модель строения атома эту стабильность не объясняет.

Объяснение:

Answer 2

Модель атома Резерфорда, также известная как "планетарная модель", предполагала, что положительно заряженное ядро находится в центре атома, а отрицательно заряженные электроны вращаются вокруг ядра, подобно планетам вокруг Солнца. Эта модель имела определенные проблемы при объяснении процессов излучения энергии атомами и спектральных линий атомов.

Одной из главных проблем ядерной модели Резерфорда была проблема с изменением энергии электрона при движении по орбите вокруг ядра. Согласно законам классической электродинамики, заряженная частица, такая как электрон, испытывает ускорение при изменении направления своей скорости. Это ускорение должно приводить к излучению электромагнитной радиации, что, в свою очередь, приводило бы к потере энергии электроном и последующему падению на ядро. Это означало бы, что атомы не могли бы существовать стабильно.

Бор преодолел это противоречие, предложив модель атома, известную как "модель атома Бора" или "боровская модель". Согласно этой модели, электроны находятся на определенных квантованных орбитах вокруг ядра и могут переходить между этими орбитами только при поглощении или излучении определенных квантов энергии. Это объясняло наблюдаемые спектральные линии атомов и отсутствие непрерывного спектра, который ожидался согласно модели Резерфорда.

Модель Бора включала понятие квантования энергии, которое позднее стало основой для развития квантовой механики. Эта модель успешно объяснила не только спектральные линии атомов, но и структуру атомных оболочек, что в конечном итоге сделало ее более совместимой с экспериментальными наблюдениями и помогло преодолеть противоречия, которые возникли в модели Резерфорда.