Ποια πειραματικά στοιχεία οδήγησαν στο Bohr πιστεύουν ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να διαθέτουν μόνο συγκεκριμένες ποσότητες ενέργειας;

Το μοντέλο του Bohr για το άτομο, το οποίο περιελάμβανε την ιδέα των ηλεκτρονίων που υπήρχαν σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας, εμπνεύστηκε σε μεγάλο βαθμό από τα πειραματικά στοιχεία από τη μελέτη ατομικών φασμάτων . Ακολουθεί μια ανάλυση των βασικών στοιχείων:

1. Φάσματα γραμμής:

* Όταν τα άτομα είναι ενθουσιασμένα (θερμαινόμενα ή εκτεθειμένα σε ηλεκτρική εκκένωση), εκπέμπουν φως.

* Ωστόσο, αυτό το εκπεμπόμενο φως δεν είναι ένα συνεχές φάσμα (όπως ένα ουράνιο τόξο), αλλά μια σειρά από ξεχωριστές, έγχρωμες γραμμές. Αυτά είναι γνωστά ως φάσματα γραμμής .

* Κάθε στοιχείο έχει ένα μοναδικό φάσμα γραμμής, όπως ένα δακτυλικό αποτύπωμα.

* Αυτή η διακριτικότητα των φασματικών γραμμών υποδηλώνει ότι τα ηλεκτρόνια θα μπορούσαν να καταλαμβάνουν μόνο συγκεκριμένες ενεργειακές καταστάσεις.

2. Ο τύπος Rydberg:

* Johannes Rydberg ανέπτυξε έναν τύπο για να προβλέψει με ακρίβεια τα μήκη κύματος των φασματικών γραμμών που εκπέμπονται από το υδρογόνο.

* Αυτός ο τύπος περιείχε μια σειρά ακέραιων τιμών (n), οι οποίες θα μπορούσαν να ερμηνευθούν ως που αντιπροσωπεύουν τα διαφορετικά επίπεδα ενέργειας του ηλεκτρονίου σε ένα άτομο υδρογόνου .

* Η ύπαρξη αυτού του τύπου, η οποία θα μπορούσε να εξηγηθεί μόνο χρησιμοποιώντας διακριτά επίπεδα ενέργειας, παρείχε ισχυρή υποστήριξη για το μοντέλο του Bohr.

3. Το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα:

* Albert Einstein εξήγησε το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα Προτείνοντας ότι το φως υπάρχει ως διακριτά πακέτα ενέργειας που ονομάζονται φωτόνια.

* Η ενέργεια αυτών των φωτονίων είναι άμεσα ανάλογη με τη συχνότητα του φωτός.

* Αυτή η έννοια, μαζί με την ιδέα της κβαντισμένης ενέργειας, ενίσχυσε περαιτέρω την ιδέα ότι τα ηλεκτρόνια θα μπορούσαν να υπάρχουν μόνο σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας.

4. Η κβαντική θεωρία του Planck:

* max planck είχε ήδη προτείνει ότι η ενέργεια κβαντοποιήθηκε, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να υπάρχει μόνο σε διακριτά πακέτα που ονομάζονται Quanta.

* Το μοντέλο του Bohr βασίστηκε στις ιδέες του Planck, εφαρμόζοντάς τα στην ενέργεια του ηλεκτρονίου στο άτομο.

Συνοπτικά, τα πειραματικά στοιχεία από τα φάσματα γραμμής, ο τύπος Rydberg, το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα και η κβαντική θεωρία του Planck, έδειξαν την ιδέα ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να καταλαμβάνουν μόνο συγκεκριμένα ενεργειακά επίπεδα μέσα σε ένα άτομο. Αυτό αποτέλεσε τη βάση για το μοντέλο του Bohr, το οποίο αργότερα εξευγενίστηκε από την ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής.