Nøgleforskel – Bohr vs Rutherford Model
Begrebet atomer og deres struktur blev først introduceret af John Dolton i 1808. Han forklarede lovene for den kemiske kombination ved at betragte atomer som usynlige partikler uden en struktur. Så i 1911 foreslog den newzealandske fysiker Ernest Rutherford, at atomer består af to komponenter: en positivt ladet kerne i atomets centrum og negativt ladede elektroner i den ekstranukleære del af atomet. Visse teorier såsom elektromagnetisk teori præsenteret af Maxwell kunne ikke forklares med Rutherfords model. På grund af sådanne begrænsninger i Rutherfords model foreslog den danske fysiker Niels Bohr i 1913 en ny model baseret på kvanteteorien om stråling. Bohrs model blev stort set accepteret, og han blev tildelt Nobelprisen for sit arbejde. Selvom det stort set blev accepteret, har det stadig visse ulemper og begrænsninger. Den væsentligste forskel mellem Bohr-modellen og Rutherford-modellen er, at i Rutherford-modellen kan elektroner kredse i enhver bane omkring kernen, hvorimod elektroner i Bohr-modellen kan kredse i en bestemt skal.
Hvad er Bohr-modellen?
Bohrs model blev foreslået af Niels Bohr i 1922 for at forklare atomets struktur. I denne model nævnte Bohr, at det meste af atommassen ligger i den centrale kerne, der indeholder protoner, og elektroner er arrangeret i bestemte energiniveauer og kredser om kernen. Modellen foreslog også elektronisk konfiguration, som forklarer arrangementet af elektroner i cirkulære baner betegnet som K, L, M, N osv. Atomer med fuldstændige elektronkonfigurationer er ikke aktive. Elektronkonfiguration bestemmer atomets reaktivitet.
Figur 01: Bohr-model
Bohrs model er i stand til at forklare brintatomets spektrum, men den kan ikke fuldt ud forklare multielektronatomers reaktivitet. Desuden forklarer det ikke Zeeman-effekten, hvor hver spektrallinje splittes op i flere linjer i nærvær af et eksternt magnetfelt. I denne model betragtes en elektron kun som en partikel. Imidlertid opdagede en fransk fysiker, de Broglie, at elektroner har både bølge- og partikelegenskaber. Senere fremlagde en fysiker et andet princip kaldet Heisenbergs usikkerhedsprincip, som forklarer umuligheden af den samtidige bestemmelse af nøjagtige position og momentum af små bevægelige partikler såsom elektroner. Med denne opfindelse stod Bohrs model over for et alvorligt tilbageslag.
Hvad er Rutherford Model?
I 1911 foreslog Ernest Rutherford Rutherfords model. Den siger, at atomet (volumenet) hovedsageligt består af rum og atomets masse er centreret i kernen, som er kernen i atomet. Kernen er positivt ladet, og elektronen kredser om kernen. Banerne har ingen bestemte veje. Desuden, da atomer er neutrale, har de lige positive (i kernen) og negative ladninger (elektroner).
Figur 02: Rutherford Atom
Rutherfords model formåede ikke at forklare den elektromagnetiske teori, atomets stabilitet og eksistensen af bestemte linjer i brintspektret.
Hvad er forskellen mellem Bohr- og Rutherford-modellen?
Bohr vs Rutherford Model |
|
| Bohr-modellen blev foreslået af Niels Bohr i 1922. | Rutherford-modellen blev foreslået af Ernest Rutherford i 1911. |
| Theory | |
| Det meste af atommassen ligger i den centrale kerne, som indeholder protoner, og elektronerne er arrangeret i bestemte energiniveauer eller skaller. | Det meste af atomet består af tomt rum. Atomets centrum indeholder en positivt ladet kerne, og dens negativt ladede elektroner er til stede i rummet omkring kernen. |
| Emission af stråling fra elektroner | |
| Elektroner udsender kun bølger med bestemte frekvenser. | Elektroner udsender bølger af alle frekvenser. |
| Elektronemissionsspektrum | |
| Elektronemissionsspektrum er et linjespektrum. | Elektronemissionsspektrum er et kontinuerligt spektrum. |
Opsummering – Bohr vs Rutherford Model
Både Bohr- og Rutherford-modeller er planetmodeller, der til en vis grad forklarer atomstrukturen. Disse modeller har begrænsninger og forklarer ikke nogle moderne fysikprincipper. Imidlertid bidrager disse modeller i høj grad til moderne avancerede modeller, der forklarer atomstrukturen. Bohr-modellen siger, at det meste af atommassen er i den centrale kerne, som indeholder protoner, og at elektroner er arrangeret i bestemte energiniveauer eller skaller, hvilket resulterer i elektronlinjespektrum. Rutherfords model siger, at det meste af atomet består af et tomt rum, og atomets centrum indeholder en positivt ladet kerne omgivet af negativt ladede elektroner, hvilket resulterer i et kontinuerligt elektronspektrum. Dette er forskellen mellem Bohr og Rutherford Model.
Download PDF-version af Bohr vs Rutherford Model
Du kan downloade PDF-versionen af denne artikel og bruge den til offline-formål i henhold til citatnoter. Download venligst PDF-versionen her Forskel mellem Bohr og Rutherford Model.
