Con el fin de resolver los problemas acumulados sobre el
modelo de átomo planetario, y para explicar el espectro del
átomo de hidrógeno,
Niels Bohr
propone en
1913
un nuevo modelo atómico sustentado en tres postulados:
-
Cualquiera
que sea la órbita descrita por un electrón, éste no emite
energía.
Las órbitas son consideradas como
estados estacionarios de energía.
A cada una de ellas le corresponde una energía, tanto mayor,
cuanto más alejada se encuentre del núcleo.
-
No todas las órbitas son posibles.
Sólo pueden existir aquellas órbitas que tengan ciertos
valores de energía, dados por el
número cuántico principal, n.
Solamente son posibles las órbitas para las cuales el número
cuántico principal (n) toma valores enteros: n = 1, 2,
3, 4…. Las órbitas que se correspondan con valores no
enteros del número cuántico principal, no existen
-
La energía liberada al caer un electrón desde una órbita
superior, de energía E2, a otra inferior, de energía E1, se
emite en forma de luz.
La frecuencia (f ) de la luz viene dada por la expresión:
Clic en la imagen para ver animación |
|
Niels Bohr (1885-1962) |
Los cálculos basados en los postulados de Bohr daban
excelentes resultados a la hora de interpretar el espectro del
átomo de hidrógeno, pero hay que tener en cuenta que
contradecían algunas de las leyes más asentadas de la Física:
El primer postulado iba en contra de la teoría
electromagnética de Maxwell, ya que según esta teoría
cualquier carga eléctrica acelerada debería de emitir energía
en forma de radiación electromagnética.
El segundo postulado era aún más sorprendente. En la física
clásica era inaceptable suponer que el electrón no pudiera
orbitar a determinadas distancias del núcleo, o que no pudiera
tener determinados valores de energía. La afirmación era
equivalente a suponer que un objeto que describe
circunferencias atado a una cuerda, no puede describir
aquellas cuyo radio no sea un número entero (por ejemplo).
El tercer postulado afirmaba que la luz se emitía en forma de
pequeños paquetes o cuantos, lo cual (a pesar de que ya había
sido propuesto por Planck en 1900) no dejaba de sorprender en
una época en la que la idea de que la luz era una onda estaba
firmemente arraigada.
El átomo de Bohr era, simplemente, un síntoma de que la física
clásica, que tanto éxito había tenido en la explicación del
mundo macroscópico, no servía para describir el mundo de lo
muy pequeño, el dominio de los átomos.
Posteriormente, en la década de 1920, una nueva generación de
físicos (Schrödinger, Heisenberg, Dirac…) elaborarán una nueva
física, la Física Cuántica, destinada a la descripción de los
átomos, que supuso una ruptura con la física existente hasta
entonces.
|