Bohr Atom Modeli ve Özellikleri

Atomla ilgili bilgilerimiz parlak bilim insanlarının  çeşitli araştırmalar ve deneyler sonucunda ortaya koyduğu modellerle ilerlemiştir. Bohr atom modeli bu modellerden biridir. Bu modelin temel özelliği modern atom teorisine oldukça yaklaşmış olmasıdır.

Bu yazıda hem fizik hem de kimya dersi için çok önemli olan Bohr atom modeli ve özellikleri üzerinde duracağız. Önce modelin ileri sürdüklerini kısaca açıklayarak daha sonra detaya inmeye çalışalım.

Modelin geliştirici Niels Bohr 1885 – 1962 yıllarında yaşamış Danimarka doğumlu bir fizikçidir. Niels Bohr atom modelini kendisinden hemen önce önemli çalışmalar yapan Rutherford atom modeli üzerine inşa etmiştir. İki model arasında çok kısa süre vardır.

Bohr Atom Modeli Kısaca

Bohr atom modeli aşağıdaki maddeleri içerir:

• Elektronlar çekirdeğin etrafında çeşitli enerji düzeylerine sahip yerlerde bulunur.
• Elektronların bulundukları yerlere yörünge denir. Yörüngelerin enerjisi boyutuyla alakalıdır.
• Elektronlar farklı yörüngeler arasında yer değiştirir. Bu süreçte radyasyon ortaya çıkar ya da radyasyon soğrulur.

Dikkat ederseniz Niels Bohr atom modelinin ortaya koyduğu özellikler genellikle yörüngeler ve elektronlarla ilgilidir. Daha önce çekirdek açıklanmışken Bohr, elektronları detaylı açıklamıştır.

Ancak Niels Bohr’un atom modellemesi de çeşitli eksikler içermektedir. Bu eksikler üzerinde kısaca duralım.

Kısaca Bohr Atom Modeli Eksiklikleri

Bohr elektronları modellerken elektronu belirli bir çapı olan madde olarak varsaymıştır. Bu nedenle bu varlıkların atom içerisinde bulunacağı yerlerin belli olduğu kabul edilmiştir. Oysa Heisenberg belirsizlik ilkesi gereği elektronların kesin yerleri bilinmezdir.

Bohr modelini hidrojen atomu üzerinde kurmuştur. Çok sayıda elektronu olan atomlar işe dahil edilmemiştir.

De Broglie tarafından ortaya konan dalga ve parçacık ikiliği üzerinde durulmamıştır. Parçacık yaklaşımı üzerinden model kurulmuştur.

Bohr atom modelinin eksiklikleri kısaca bu şekildedir. Ancak yine de elektron ve yörünge kavramını birlikte ortaya koyması açısından çok önemlidir.

Hidrojen Atomu ve Bohr Atom Modeli

Bohr atom modeli elektronlar için açısal momentum varsayımları yapmaktadır. Buna göre elektronların ışıma yapması için yörünge değiştirmesi gerekir. Aynı yörüngede dolanan elektron ışıma yapmaz. Bu varsayımların modellenmesi için de tek proton ve tek elektrona sahip hidrojen atomu en basit örnektir.

Hidrojen atomunda proton sayısı 1’dir. Bu nedenle Z = 1 olmaktadır. Atomda tek bir elektron ve tek bir proton olduğu için tek bir yörünge bulunmaktadır.

Bu yörüngeye n = 1 dersek bu yörüngenin yarıçapı da r₁ olur. Bu en küçük enerji düzeyindeki yörüngenin yarıçapı demektir.

Yörünge arttıkça yarıçap yörünge numarasının karesiyle orantılı olarak artar. Örneğin ikinci yörünge için n = 2 olduğundan ve 2’nin karesi de 4 olduğunda r₂ = 4.r₁ olarak bulunur.

Bohr atom modeli için elektronların ışık hızında hareket ettiğini kabul edersek bu dairesel hareketten kaynaklanan bir çizgisel hız ve açısal momentum olacaktır. Ancak modern atom teorisinde biz elektronların Bohr tarafından tanımlandığı gibi belirli yörüngelerde yer almadığını daha sonra öğrendik. Yine de Bohr modeli bazı şeyleri kavramak açısından bizim için çok önemlidir.