Vorzüge des Bohrschen Atommodells:
Das Bohrsche Atommodell
- bricht teilweise mit den Vorstellungen der klassischen Physik (strahlungsfreie
Kreisbewegung, nur bestimmte erlaubte Kreisbahnen).
- erklärt grundsätzlich alle Emissions- und Absorptionsquanten als
Energieänderung des betreffenden Elektrons.
- ermöglicht eine genaue theoretische Herleitung des Wasserstoffspektrums
sowie der Spektren wasserstoffähnlicher Ionen (mit nur einem Elektron
in der Hülle). Dabei wird die Konstante in der Balmer-Formel auf Naturkonstanten
zurückgeführt. Auch die Ionisierungsenergie lässt sich berechnen.
- liefert die richtige Größenordnung des Durchmessers vom Wasserstoffatom.
Grenzen des Bohrschen Atommodells:
Das Bohrsche Atommodell
- gibt keine Gründe dafür an, dass sich ein Elektron strahlungsfrei
und nur auf bestimmten erlaubten Kreisbahnen bewegt.
- ermöglicht keine genaue theoretische Herleitung der Spektren von Atomen
und Ionen mit mehr als einem Elektron in der Hülle.
- erklärt nicht die unterschiedliche Intensität der einzelnen Linien
eines Spektrums und damit die verschiedenen Übergangswahrscheinlichkeiten.
- erklärt nicht die räumliche Ausdehnung. Das Atom hätte die
Form einer dünnen Kreisscheibe.
- steht im Widerspruch zur Heisenbergschen Unschärferelation, nach der
sowohl
- Radius und Geschwindigkeit als auch
- die (sehr kleine) Verweildauer auf einer höheren Bahn und die beim
Sprung auf eine niedrigere Bahn abgegebene Energie
nicht gleichzeitig scharf bestimmt werden können.
- berücksichtigt nicht die Wellennatur der Elektronen.
Der letzte Punkt kann zu einer Modifizierung des Bohrschen Atommodells führen:
Mit Hilfe der DeBroglie-Beziehung λ = h/p
= h / (m
· v)
und dem 1. Bohrschen Postulat r
· m · v
= n ·
h / 2π ergibt sich
λ = 2πr · h
/ (n ·
h) ⇒ λ
= 2πr / n ,
d.h. das n-fache der
Wellenlänge ist gleich dem Umfang der Kreisbahn. Damit erhält man
keine Kreisbahnen sondern stehende Wellen, deren Nulllinie eine Kreisbahn ist:
