Concetti Chiave
- Bohr critica Rutherford nel 1913 dimostrando che la luce del tubo al neon presenta righe colorate distinte, non un continuum come la luce solare.
- La luminescenza al neon appare rossa, mentre l'idrogeno emette luce azzurra; i vapori di mercurio producono un colore viola con righe rosse, verdi e violette.
- Lo spettro di emissione degli atomi è discontinuo, con colori nettamente separati, a causa dei salti quantici degli elettroni tra orbite definite.
- Bohr perfeziona il modello atomico di Rutherford integrando le leggi dell'elettromagnetismo e stabilendo che gli elettroni occupano solo orbite specifiche.
- Secondo Bohr, un elettrone che si avvicina al nucleo non può perdere energia in modo continuo, ma emette onde elettromagnetiche in frequenze quantizzate.
Critica di Bohr a Ruthford
Bohr nel 1913 critica Ruthford facendo un esperimento: dimostrò che la luce emanata da un tubo al neon non è bianca, come quella del sole, che contiene tutti i colori dell'arcobaleno e tutte le sue sfumature, ma era formata da righe colorate ben separate.
Abbiamo preso una scala di Kross, cioè una serie di tubi con dentro gas simile all'atmosfera, e applichiamoci una differenza di potenziale.
1° tubo: 0 Pa
2° tubo: 1330 Pa, la luminescenza si forma a 3200 W
3° tubo: 800 Pa, la luminescenza si forma a 2400 W
4° tubo: 39 Pa, la luminescenza si forma a 1800 W
5° tubo: 18 Pa, la luminescenza si forma a 1000 W
6° tubo: 10 Pa, la luminescenza si forma a 0,7 W
Quali sono i colori e gli spettri di emissione?
La luminescenza al neon ha colore rosso, se avvicino un cd compaiono una serie di strisce colorate ben distinte tra loro. Con l'idrogeno assume il colore azzurro e se avvicino un cd si creano altri colori e fasci. Con i vapori di mercurio assume un colore viola e si forma un fascio di righe rosse verdi e violette.
Lo spettro è discontinuo cioè non ci sono tutti i colori o non sono sfumati e sono nettamente separati; questo perché non sono emesse tutte le frequenze ma fanno dei salti quantici. Gli elettroni non possono percorrere qualsiasi orbita ma solo quelle prefissate.
Condizione di Bohr = condizione quantica= m v r= (n h) /2,con m= momento quantico, n= numero naturale che indica l’orbita, h= costante di Plunk. Bohr si rese conto che la particolarità degli spettri di emissione e di assorbimento di luce da parte degli atomi doveva avere a che fare con gli elettroni che ruotano intorno al nucleo. Riprese il modello proposto da Ruthford e lo perfezionò applicando le leggi dell'elettromagnetismo. Un elettrone che ruota intorno al nucleo dovrebbe perdere energia fino a cadere su di esso. Inoltre, mentre l'elettrone si avvicina al nucleo seguendo una traiettoria a spirale dovrebbe emettere onde elettromagnetiche le cui frequenze presentano uno spettro continuo.
Domande da interrogazione
- Qual è la principale critica di Bohr al modello di Rutherford?
- Come si manifesta la luminescenza nei diversi gas secondo l'esperimento di Bohr?
- Qual è la condizione quantica proposta da Bohr per gli elettroni?
Bohr critica il modello di Rutherford dimostrando che la luce emessa da un tubo al neon non è bianca, ma composta da righe colorate ben separate, evidenziando la natura discreta degli spettri di emissione (come riportato nel testo).
La luminescenza varia a seconda del gas: il neon emette un colore rosso, l'idrogeno un azzurro, e i vapori di mercurio un viola, con la formazione di fasci di righe colorate distinte (come descritto nel testo).
Bohr stabilisce che gli elettroni possono occupare solo orbite specifiche, descritte dalla condizione quantica m v r = (n h) / 2, dove m è il momento quantico, n è un numero naturale che indica l'orbita, e h è la costante di Planck (come indicato nel testo).
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