Modelos atômicos - Bohr
Como Bohr aperfeiçoou o modelo de Rutherford para relacioná-lo à quantizaçao da energia
FÍSICA MODERNA
O colapso do átomo de Rutherford exigiu da física uma nova visão da estrutura da matéria elaborada por vários cientistas, entre eles Niels Bohr, que trabalhou durante quatro anos com Rutherford em Manchester.
Como a maioria dos físicos familiarizados com as ideias modernas da Física, Bohr estava convencido de que a quantização da energia (Planck), essa descontinuidade da natureza, deveria impedir o contínuo movimento em espiral do elétron previsto pela física clássica. Para resolver a questão, Bohr levantou algumas hipóteses:
Os elétrons teriam em torno do núcleo apenas algumas órbitas estáveis, ou seja, cada elétron só poderia ocupar determinada órbita com uma certa energia, onde permanece indefinidamente, sem emitir radiação. São os chamados estados estacionários.
Quando um elétron ganha ou perde energia, ele “salta” para outra órbita de energia diferente. Nessa transição, ele absorve ou emite um fóton. Como a energia dos fótons só está disponível em pacotes de energia de valores determinados E = h f, o elétron só pode se transferir para algumas órbitas determinadas.
Assim, a diferença de níveis de energia entre dois estados estacionários correspondente a duas órbitas do elétron é dada pela expressão Energia final – Energia Inicial = hf.
A segunda hipótese explicava bem um fato experimental já conhecido: as raias visíveis do átomo de hidrogênio. Quando uma corrente elétrica atravessa um tubo de Hidrogênio, observa-se que são emitidas apenas algumas cores (frequências), formando raias que podem ser vistas por um aparelho de espectroscopia. As cores vistas estão relacionadas à mudança do elétron do átomo de hidrogênio de um estado estacionário para outro. Como apenas algumas transições são possíveis, o espectroscópio mostra apenas algumas frequências (cores) bem definidas.
Dessa forma, Borh conseguiu reunir a ideia da quantização da energia proposta por Planck bem como a teoria dos fótons de luz idealizada por Einstein num modelo para a estrutura do átomo coerente com as evidências experimentais da época.
Veja como as ideias de diferentes cientistas vão se casando. Cada um dá sua contribuição, fazendo com que os modelos teóricos se tornem mais ricos e com um alcance explicativo cada vez maior. Mas novas idéias ainda estão por vir.
Afinal, a luz é uma onda eletromagnética ou é constituída por fótons de energia? Como explicar a difração e interferência da luz a partir da idéia de fótons? Será que podemos associar a qualquer partícula o caráter ondulatório?
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Concepção, criação e desenvolvimento: Prof. Gielton
