El model atòmic del científic Niels Bohr, que va influir la física contemporània

Dues van ser les emblemàtiques contribucions que va realitzar a la teoria atòmica, el danès Niels Henrik David Bohr, per les seves investigacions teòriques i pràctiques sobre els conceptes quàntics a nivell atòmic i el seu model atòmic.

 

Aquest científic nascut l'any 1885, a Copenhaguen, Dinamarca, va transcendir el camp de la física contemporània, consagrant-se com un dels precursors de la bomba atòmica.

Postulats de Bohr

 

El físic Niels Bohr va explicar el seu model atòmic, a partir de quatre postulats principals.

 

  1. El nombre d'electrons a cada òrbita augmenta des de dins cap a fora. Els electrons orbiten al voltant del nucli de l'àtom sense emetre energia. Només algunes òrbites són admeses.

 

  1. Els electrons poden saltar d'una òrbita a una altra, de forma espontània, sense passar per estats intermedis, per això s'afirma, que només poden fer salts quàntics. Si l'electró salta des d'una òrbita interna cap a una externa, hi ha absorció d'energia. Si salta des d'una òrbita externa fins a una interna, hi ha emissió d'energia.

           

  1. El pas d'un electró d'un nivell quàntic a un altre implica l'emissió o absorció d'energia electromagnètica transformada en fotons de llum. L'energia que s'allibera o absorbeix és representada per mitjà de la fórmula E2-E1=h*v.

 

  1. Les òrbites aprovades tenen valors moderats o quantitzats del temps angular orbital, sent 1 el valor mínim de n, corresponent a un radi mínim de 0,0529 nm.

El model atòmic proposat pel físic danès

 

El propòsit del seu model atòmic, proposat el 1913, va consistir a explicar l'estructura de l'àtom i el seu comportament. Així com, l'estabilitat de la matèria, a partir de l'anàlisi de l'àtom d'hidrogen, compost per un protó al nucli i un electró orbitant al seu voltant.

 

Niels Bohr va fonamentar la seva teoria atòmica, en les investigacions realitzades sobre el model atòmic planetari, presentat pel físic britànic Ernest Rutherford, i la teoria quàntica formulada pels físics alemanys Max Planck i Albert Einstein.

 

Introduí la teoria de les òrbites quantificades, a través de la qual va explicar que l'àtom consistia en un nucli carregat positivament. Té òrbites inalterables que envolten el nucli, i tenen espectres d'emissió. Considerava que l'estructura de l'àtom s'assemblava a un sistema solar petit.

 

Va establir que únicament quan un electró de l'àtom s'endinsa d'un nivell quàntic a un altre, movent-se en òrbites determinades, caracteritzades pel seu nivell d'energia, sense passar per estats intermedis, l'àtom manifesta radiació electromagnètica.

 

Cada òrbita es relaciona amb un nivell energètic, i és identificada per mitjà d'un nombre sencer, representat per la lletra “n”, anomenat Número Quàntic Principal. D'acord amb aquest, podia establir la distància des d'on es trobaven del nucli, les òrbites que es trobaven a l'àtom d'hidrogen (van de l'1 al 7).

 

D'acord amb el nombre quàntic principal va calcular les distàncies a les quals es trobava del nucli cadascuna de les òrbites admeses a l'àtom d'hidrogen.

 

El desenvolupament de l'equació elemental de la mecànica quàntica, dut a terme pel físic austríac Erwin Rudolf Josef Schrodinger, va ser possible gràcies al model atòmic de Bohr, conjuntament amb la dualitat ona-corpuscle.

 

La seva “investigació sobre l'estructura dels àtoms i la radiació que n'emana”, li va valer el Premi Nobel de Física, l'any 1922 Aquest estudi va servir de fonament a molts treballs on es va determinar que la llum tenia una duplicitat ona-partícula, revelant condicions que s'excloïen recíprocament.

Altres aportacions

 

A banda del model atòmic que Niels Bohr va exposar el 1913, considerat una de les contribucions més emblemàtiques fetes a l'àmbit de la física i les ciències en general, destaquen altres aportacions significatives que Bohr va realitzar juntament amb alguns cèlebres científics de l'època.

 

Entre aquests es troba, un llegat d'obres insignes com el Teorema Bohr-van Leeuwen de 1911, la Teoria dels espectres i constitució atòmica de 1922, la Estructura de la taula periòdica de 1922, el principi de la correspondència de 1923, la Interpretació de Copenhaguen de 1927, el principi de la complementarietat de 1928.

 

D'igual manera, el 1936 es va obrir pas a la seva investigació sobre Reaccions nuclears, el 1938 El mecanisme de la fissió nuclear, el 1958 Física atòmica i coneixement humà , entre d'altres.

 

Gràcies al seu treball sobre el principi de la complementarietat de 1928, va contribuir a la constitució de l'Escola de Copenhaguen de la mecànica quàntica. El 1933, Bohr va presentar el seu treball sobre la gota líquida, a través del qual va explicar el motiu de les desintegracions nuclears.

 

A causa de la invasió nazi del 1940, Bohr es va veure obligat a emigrar. Va viure als Estats Units sota el pseudònim de Nicholas Baker. Va col·laborar enèrgicament en la fabricació de la primera bomba atòmica, en el marc de l'anomenat Projecte Manhattan, que va tenir lloc en un laboratori ubicat a Los Álamos, Nou Mèxic, EUA.

 

Després de la guerra, Bohr va retornar al seu país d'origen, on va afavorir amb les investigacions, la instauració d'instal·lacions nuclears i de desenvolupament científic, convertint-se en el científic més distingit. Va ser membre de l'Acadèmia de Ciències de la Unió de Repúbliques Socialistes Soviètiques.

 

No obstant, va ser un ferri defensor del desarmament nuclear. Va ser orador a les lliçons o conferències Gifford de 1948 - 1950, on es va abastar el tema "Casuality and Complementarity".

 

Així mateix, va fomentar l'organització de conferències i tallers, la temàtica dels quals es relacionava amb l'ús de l'energia atòmica. L'any 1951, va fer del coneixement públic un manifest subscrit pels científics més influents de l'època, que ratificava el deure dels estats, de garantir l'ús pacífic de l'energia atòmica.

 

L'any 1952, Bohr va cooperar a la fundació del Centre Europeu per a la Recerca Nuclear CERN, a Ginebra, Suïssa.

 

El 1955, va instaurar la Primera Conferència Àtoms per a la Pau, duta a terme a Ginebra. El 1957, va ser reconegut amb el premi del mateix nom, organitzat per la Fundació Ford, per coadjuvar en el desenvolupament d'estudis científics, en pro del progrés del planeta.

 

Niels Bohr va morir a l'edat de setanta-set anys, a Copenhaguen, Dinamarca, l'any 1962.

.

Deixar un comentari

Si us plau tingueu en compte que els comentaris han de ser aprovats abans de ser publicats