Διαφορά μεταξύ Rutherford και Bohr Model

Κύρια διαφορά – Rutherford vs Bohr Model

Το μοντέλο Rutherford και το μοντέλο Bohr είναι μοντέλα που εξηγούν τη δομή ενός ατόμου. Το μοντέλο Rutherford προτάθηκε από τον Ernest Rutherford το 1911. Το μοντέλο Bohr προτάθηκε από τον Niels Bohr το 1915. Το μοντέλο Bohr θεωρείται ως τροποποίηση του μοντέλου Rutherford. Η κύρια διαφορά μεταξύ του μοντέλου Rutherford και Bohr είναι ότι Το μοντέλο Rutherford δεν εξηγεί τα επίπεδα ενέργειας σε ένα άτομο ενώ το μοντέλο Bohr εξηγεί τα επίπεδα ενέργειας σε ένα άτομο.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το μοντέλο Rutherford
      – Ορισμός, Εξήγηση του μοντέλου
2. Τι είναι το Bohr Model
      – Ορισμός, Εξήγηση του μοντέλου
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Rutherford και Bohr Model
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:σωματίδια άλφα, άτομο, μοντέλο Bohr, ηλεκτρόνιο, φάσματα γραμμής, πυρήνας, τροχιακά, μοντέλο Rutherford

Τι είναι το μοντέλο Rutherford

Το μοντέλο ατόμου του Rutherford περιγράφει ότι ένα άτομο αποτελείται από έναν κεντρικό πυρήνα και σχεδόν όλη η μάζα αυτού του ατόμου είναι συγκεντρωμένη και σωματίδια μικρού βάρους κινούνται γύρω από αυτόν τον κεντρικό πυρήνα. Δηλώνει επίσης ότι ο κεντρικός πυρήνας είναι θετικά φορτισμένος και τα συστατικά που κινούνται γύρω από τον κεντρικό πυρήνα είναι αρνητικά φορτισμένα.

Εικόνα 1:Δομή του ατόμου όπως προτείνεται από τον Rutherford

Αυτό το μοντέλο παρατηρήθηκε πειραματικά από τον Έρνεστ Ράδερφορντ μέσω του περίφημου «Πειράματος χρυσού φύλλου Ράδερφορντ». Σε αυτό το πείραμα, τα σωματίδια άλφα βομβαρδίστηκαν μέσω ενός φύλλου χρυσού. αναμενόταν να περάσουν κατευθείαν μέσα από το χρυσό φύλλο. Αλλά αντί για ευθεία διείσδυση, τα σωματίδια άλφα μετατράπηκαν σε διαφορετικές κατευθύνσεις.

Για να εξηγήσει αυτό το μοντέλο, ο Rutherford πρότεινε τα ακόλουθα.

• Ένα άτομο αποτελείται από έναν κεντρικό πυρήνα που έχει θετικό φορτίο.
• Τα αρνητικά φορτισμένα συστατικά βρίσκονται γύρω από αυτόν τον κεντρικό πυρήνα.
• Τα θετικά και τα αρνητικά φορτία ισορροπούν μεταξύ τους.

Ωστόσο, αυτό το μοντέλο ατόμου του Rutherford απορρίφθηκε επίσης επειδή δεν μπορούσε να εξηγήσει γιατί τα ηλεκτρόνια και τα θετικά φορτία στον πυρήνα δεν έλκονται μεταξύ τους.

Τι είναι το μοντέλο Bohr

Το μοντέλο Bohr είναι μια τροποποίηση του μοντέλου Rutherford. Αυτό το μοντέλο προτάθηκε με βάση τα φάσματα γραμμής του ατόμου υδρογόνου. Αυτό το μοντέλο πρότεινε ότι τα ηλεκτρόνια ταξιδεύουν πάντα σε συγκεκριμένα κελύφη ή τροχιές γύρω από τον πυρήνα. Το μοντέλο Bohr έδειξε επίσης ότι αυτά τα κελύφη έχουν διαφορετικές ενέργειες και έχουν σφαιρικό σχήμα.

Επιπλέον, το μοντέλο Bohr εξήγησε ότι τα ηλεκτρόνια σε ένα τροχιακό μπορούν να μετακινηθούν σε διαφορετικό τροχιακό είτε απορροφώντας ενέργεια είτε απελευθερώνοντας ενέργεια.

Εικόνα 2:Ατομική δομή σύμφωνα με το μοντέλο Bohr

Τα φάσματα γραμμής του ατόμου υδρογόνου είχαν πολλές διακριτές γραμμές. Για να εξηγήσει αυτό το φάσμα, ο Bohr πρότεινε τα ακόλουθα.

• Τα ηλεκτρόνια κινούνται γύρω από τον πυρήνα σε συγκεκριμένα κελύφη ή
• Αυτά τα κελύφη έχουν διακριτά επίπεδα ενέργειας.
• Η ενέργεια μιας τροχιάς σχετίζεται με το μέγεθος της τροχιάς. Η μικρότερη τροχιά έχει τη χαμηλότερη ενέργεια.
• Τα ηλεκτρόνια μπορούν να μετακινηθούν από το ένα επίπεδο ενέργειας στο άλλο.

Αν και αυτό το μοντέλο ταιριάζει απόλυτα με την ατομική δομή του ατόμου υδρογόνου, υπήρχαν ορισμένοι περιορισμοί κατά την εφαρμογή αυτού του μοντέλου σε άλλα στοιχεία. Ένας τέτοιος περιορισμός είναι η αδυναμία εξήγησης του φαινομένου Zeeman και του φαινομένου Stark που παρατηρούνται σε φάσματα γραμμής.

Διαφορά μεταξύ του μοντέλου Rutherford και Bohr

Ορισμός

Μοντέλο Rutherford: Το μοντέλο Rutherford δηλώνει ότι ένα άτομο αποτελείται από έναν κεντρικό πυρήνα όπου συγκεντρώνεται σχεδόν ολόκληρη η μάζα αυτού του ατόμου και σωματίδια μικρού βάρους κινούνται γύρω από αυτόν τον κεντρικό πυρήνα.

Μοντέλο Bohr: Το μοντέλο Bohr εξηγεί ότι τα ηλεκτρόνια ταξιδεύουν πάντα σε συγκεκριμένα κελύφη ή τροχιές που βρίσκονται γύρω από τον πυρήνα και αυτά τα κελύφη έχουν διακριτά ενεργειακά επίπεδα.

Παρατήρηση

Μοντέλο Rutherford: Το μοντέλο Rutherford αναπτύχθηκε με βάση τις παρατηρήσεις του πειράματος με φύλλο χρυσού.

Μοντέλο Bohr: Το μοντέλο Bohr αναπτύχθηκε με βάση τις παρατηρήσεις των φασμάτων γραμμής του ατόμου υδρογόνου.

Επίπεδα ενέργειας

Μοντέλο Rutherford: Το μοντέλο Rutherford δεν περιγράφει την παρουσία διακριτών ενεργειακών επιπέδων.

Μοντέλο Bohr: Το μοντέλο Bohr περιγράφει την παρουσία διακριτών ενεργειακών επιπέδων.

Μέγεθος τροχιακών

Μοντέλο Rutherford: Το μοντέλο Rutherford δεν εξηγεί τη σχέση μεταξύ του μεγέθους του τροχιακού και της ενέργειας του τροχιακού.

Μοντέλο Bohr: Το μοντέλο Bohr εξηγεί τη σχέση μεταξύ του μεγέθους του τροχιακού και της ενέργειας του τροχιακού. Το μικρότερο τροχιακό έχει τη χαμηλότερη ενέργεια.

Συμπέρασμα

Τόσο το μοντέλο Rutherford όσο και το μοντέλο Bohr εξηγούν την ίδια έννοια της ατομικής δομής με μικρές παραλλαγές. Η κύρια διαφορά μεταξύ του μοντέλου Rutherford και του μοντέλου Bohr είναι ότι το μοντέλο Rutherford δεν εξηγεί τα επίπεδα ενέργειας σε ένα άτομο, ενώ το μοντέλο Bohr εξηγεί τα επίπεδα ενέργειας σε ένα άτομο.