Peamine erinevus – Bohr vs Rutherford Model
Aatomite ja nende struktuuri mõiste võttis esmakordselt kasutusele John Dolton aastal 1808. Ta selgitas keemilise kombinatsiooni seaduspärasusi, pidades aatomeid nähtamatuks struktuurita osakesteks. Siis 1911. aastal tegi Uus-Meremaa füüsik Ernest Rutherford ettepaneku, et aatomid koosneksid kahest komponendist: positiivselt laetud tuumast aatomi keskel ja negatiivselt laetud elektronidest aatomi tuumavälises osas. Teatud teooriaid, nagu Maxwelli esitatud elektromagnetiteooria, ei saanud Rutherfordi mudeliga seletada. Rutherfordi mudeli selliste piirangute tõttu pakkus Taani füüsik Niels Bohr 1913. aastal välja uue mudeli, mis põhineb kiirguse kvantteoorial. Bohri modell võeti suures osas heaks ja ta pälvis oma töö eest Nobeli preemia. Kuigi see võeti suures osas heaks, on sellel siiski teatud puudused ja piirangud. Peamine erinevus Bohri mudeli ja Rutherfordi mudeli vahel on see, et Rutherfordi mudelis võivad elektronid tiirleda mis tahes orbiidil ümber tuuma, samas kui Bohri mudelis võivad elektronid tiirleda kindlas kestas.
Mis on Bohri mudel?
Bohri mudeli pakkus välja Niels Bohr 1922. aastal, et selgitada aatomi struktuuri. Selles mudelis mainis Bohr, et suurem osa aatomi massist asub keskses tuumas, mis sisaldab prootoneid ja elektronid on paigutatud kindlatele energiatasemetele ja tiirlevad ümber tuuma. Mudel pakkus välja ka elektroonilise konfiguratsiooni, mis selgitab elektronide paigutust ringikujulistel orbiitidel, mis on tähistatud kui K, L, M, N jne. Täieliku elektronkonfiguratsiooniga aatomid ei ole aktiivsed. Elektronide konfiguratsioon määrab aatomi reaktsioonivõime.
Joonis 01: Bohri mudel
Bohri mudel suudab selgitada vesinikuaatomi spektrit, kuid see ei suuda täielikult selgitada mitmeelektroniliste aatomite reaktsioonivõimet. Veelgi enam, see ei selgita Zeemani efekti, kus iga spektrijoon jaguneb välise magnetvälja olemasolul rohkemateks joonteks. Selles mudelis käsitletakse elektroni ainult osakesena. Prantsuse füüsik de Broglie avastas aga, et elektronidel on nii laine- kui ka osakeste omadused. Hiljem esitas füüsik teise põhimõtte, mida nimetatakse Heisenbergi määramatuse printsiibiks, mis selgitab väikeste liikuvate osakeste, näiteks elektronide, täpse asukoha ja impulsi samaaegse määramise võimatust. Selle leiutisega seisis Bohri modell silmitsi tõsise tagasilöögiga.
Mis on Rutherfordi mudel?
1911. aastal pakkus Ernest Rutherford välja Rutherfordi mudeli. Selles öeldakse, et aatom (ruumala) koosneb peamiselt ruumist ja aatomi mass on tsentreeritud tuumas, mis on aatomi tuum. Tuum on positiivselt laetud ja elektron tiirleb ümber tuuma. Orbiitidel pole kindlat rada. Pealegi, kuna aatomid on neutraalsed, on neil võrdsed positiivsed (tuumas) ja negatiivsed laengud (elektronid).
Joonis 02: Rutherford Atom
Rutherfordi mudel ei suutnud selgitada elektromagnetiteooriat, aatomi stabiilsust ja kindlate joonte olemasolu vesiniku spektris.
Mis vahe on Bohri ja Rutherfordi mudelil?
Bohr vs Rutherford Model |
|
| Bohri mudeli pakkus välja Niels Bohr 1922. aastal. | Rutherfordi mudeli pakkus välja Ernest Rutherford 1911. aastal. |
| Teooria | |
| Suurem osa aatomi massist asub keskses tuumas, mis sisaldab prootoneid ja elektronid on paigutatud kindlatesse energiatasemetesse või kestadesse. | Suurem osa aatomist koosneb tühjast ruumist. Aatomi keskpunkt sisaldab positiivselt laetud tuuma ja selle negatiivselt laetud elektronid asuvad tuuma ümbritsevas ruumis. |
| Elektronide kiirguse emissioon | |
| Elektronid kiirgavad ainult kindla sagedusega laineid. | Elektronid kiirgavad igasuguse sagedusega laineid. |
| Elektronide emissioonispekter | |
| Elektronide emissioonispekter on joonspekter. | Elektronide emissioonispekter on pidev spekter. |
Kokkuvõte – Bohr vs Rutherford Model
Nii Bohri kui ka Rutherfordi mudelid on planeedimudelid, mis selgitavad teatud määral aatomi struktuuri. Nendel mudelitel on piirangud ja need ei selgita mõningaid kaasaegseid füüsika põhimõtteid. Need mudelid aitavad aga suuresti kaasa kaasaegsetele täiustatud mudelitele, mis selgitavad aatomi struktuuri. Bohri mudel väidab, et suurem osa aatomi massist asub keskses tuumas, mis sisaldab prootoneid ja et elektronid on paigutatud kindlatesse energiatasemetesse ehk kestadesse, mille tulemuseks on elektronide joonspekter. Rutherfordi mudel väidab, et suurem osa aatomist koosneb tühjast ruumist ja aatomi keskel on positiivselt laetud tuum, mida ümbritsevad negatiivselt laetud elektronid, mille tulemuseks on pidev elektronide spekter. See on erinevus Bohri ja Rutherfordi mudeli vahel.
Laadi alla Bohri vs Rutherfordi mudeli PDF-versioon
Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkustele. Palun laadige PDF-versioon alla siit. Erinevused Bohri ja Rutherfordi mudeli vahel.
