الموسوعة العربية

ابحث عن أي موضوع يهمك

بحث عن نموذج بور الذري شامل

بواسطة: نشر في: 1 أكتوبر، 2019
mosoah
بحث عن نموذج بور الذري

في المقال التالي نعرض بحث عن نموذج بور الذري وفروض نظريته، ويرجع ذلك النموذج إلى كيمياء الكم التي تعتمد على اتفاق التجربة مع النظرية التي تفسرها، ويرجع ذلك إلى القوة الحسابية وقدرتها على مواجهة صعوبات معالجة تفاعل الإلكترون بالإلكترون،كما تساعد مناقشات البنية الجزيئية للإلكترون في التغلب على الجسيمات التي يطلق عليها Monte Carlo methods، ومع تطور علم كيمياء الكم وتطور الأدوات التي يعتمد عليها العلم في العمليات الحاسوبية، أصبح هناك حاجة أكثر لتوضيح الهياكل الإلكترونية وفهمها، والتي من أجلها قدم بور هذا النموذج التي أحدثت طفرة في علم الكيمياء، وفي السطور التالية سنعرض لكم من خلال موسوعة شرح تلك النظرية وتوضيح فروضها.

بحث عن نموذج بور الذري

يعد النموذج الذري لبور من أكثر النماذج الفيزيائية أهمية، ويرجع ذلك لسهولته في شرح ميكانيكا الكم، وقدم ذلك النموذج في عام 1913مـ على يد العالم نيلز بور والعالم إرنست روثرفورد، حيث قاموا بتفسير أن الذرة نواة صغيرة تمتلك شحنة موجبة وتحيط بها الإلكترونات في مسارات دائرية، تماماً مثل دوران الكواكب حوض نجم الشمس في النظام الشمسي، ولكن في هذا النموذج تأتي القوة الكهربائية بديلاً عن القوة الجاذبية، وتم تسمية هذا النموذج بالكثير من الأسماء ومنها:

  • the Rutherford–Bohr mode.
  • Bohr model.
  • Bohr diagram.

تاريخ نظرية بور

في البداية كانت النظرية تعتمد على تفسير المادة الكمي، ونجحت بصورة كبيرة من خلال شرح وتفسير صيغة ريديرغ للخطوط الانبعاث الطيفي الناتج من الهيدروجين الذري، ففي السابق كانت صيغة ريديرغ مجرد صيغة تجريبية، حتى جاء نموذج بور وأضاف إليها الأسس النظرية، ولم يقتصر النموذج على تفسير تركيب الصيغة، بل قام أيضاً بإعطاء تبريرات لنتائج التجارب التي تقوم على الثوابت الفيزيائية.

فيرجع نموذج بور إلى الشكل البدائي لذرة الهيدروجين إذا قارناها مع ذرة التكافؤ الذري، ويمكننا القول أن النموذج يمكن اشتقاقه، من خلال تقريب ذرة الهيدروجين تحت اسم “ميكانيكا الكم”، وبالرغم من قِدم النظرية ومرور الوقت عليها، ومن أن نتائجها بسيطة للغاية، إلا أنها يُعتمد عليها في الفصول الدراسية حتى يومنا هذا، وتدريسها في فصول ميكانيكا الكم، وتوضيح الرسوم البيانية، بالإضافة إلى توضيح مستويات الطاقة.

فروض نظرية بور

قام بور بالاعتماد على نظرية Rutherford في تركيب الذرة، والتي تفسر وقوع الذرة في النقطة المركزية بالنواة الموجبة، وأن أعداد الإلكترونات السالبة تتساوى مع أعداد الشحنة الموجبة الموجودة داخل النواة، وخلال عملية دوران الإلكترون في مسارة حول النواة، يتم إنتاج قوة تعادل قوة الجاذبية بين النواة والإلكترون، ومن بعد ذلك قام بور بوضع العديد من الفروض التي تفسر وتشرح نظريته وهي:

  • الإلكترون لا يفقد طاقته عند الحركة حول النواة مهما بلغت سرعته.
  • تدور الإلكترونات في عدد ثابت من المستويات حول النواة، وتنشأ الفراغات بين المستويات التي تدور فيها من الأماكن التي لا يستطيع الإلكترون الدوران بها.
  • يملك الإلكترون طاقة تزداد كلما زاد قطر دورانه حول النواة، وتتوقف تلك الطاقة على بعد معين من مستوى الطاقة الكامنة داخل النواة، والمستوى الذي يملك عدداً صحيحاً يطلق عليه عدد الكم الرئيسي.
  • عندما يكون الإلكترون مستقراً، فإنه يكون أقل مستوى من مستويات الطاقة، أما عند اكتسابه للطاقة من خلال التفريغ الكهربائي أو التسخين، فيؤدي إلى إثارة الذرة وبدء الإلكترون في الحركة بطريقة تدريجية إلى مستوى أعلى من مستويات الطاقة الكامن بها، ويصبح استقرار الإلكترون أقل في المستويات العليا، حتى يعود للمستوى الأصلي له، من بعد ذلك يفقد الطاقة التي اكتسبها من خلال إثارة الذرة.
  • تعمل الذرة على امتصاص الطاقة، وتعمل أيضاً على إشعاع الطاقة وبعثها، كما تقوم بتفسير خطوط طيف الهيدروجين.
  • يتم اكتساب طاقة الكم عندما ينتقل الإلكترون من مستوى طاقة إلى أخر، فلا يستقر على مسافة ما بين تلك المستويات، بل يقوم بالقفز بطريقة محددة للأماكن التي يتوفر بها مستويات الطاقة.