Neils Bohr (출처. wikipedia)
올해는 보어 모델(Bohr model)이 나온지 딱 100년이 되는 역사적인 해입니다.
보어 모델 (by Neils Bohr)
원자의 구조를 양전하를 띤 원자핵의 주위를 음전하를 띤 전자들이 원형궤도를 따라 돌고 있다고 설명하는 원자 모형입니다.
이것은 마치 태양계에서 태양이 중력으로 주변의 행성들을 끌어당기는 것과 유사한 모델이죠.
보어 모델 이전의
큐빅 모델(1902),
건포토 푸딩 모델(1904),
토성 모델(1904),
러더퍼드 모델(1911)보다 발전한 것이었죠.
이 당시 문제점
러더퍼드가 제안한 모델로는 수소 휘선의 불연속적인 스펙트럼을 설명할 수 없었던 것과, 맥스웰의 전자기학과 뉴턴역학에도 위배되는 것이었습니다. 즉, 원자 형태를 소실되지 않도록 하는 방법이 없었던 것이죠.
따라서 보어는 플랑크의 에너지 양자가설(빛에너지는 불연속적이라는 개념)과 아인슈타인의 광량자설(빛은 hν 라는 에너지를 가진 입자)을 기반으로 문제점을 해결합니다. 그 후 보어는 세 가지의 가정을 통해 기존의 원자 모델의 문제점을 해결하죠. [@wikipedia, Bohr model 참고]
전자 공전시에도 원자 크기가 유지되는 이유를 설명 + 휘선스펙트럼의 발생 원인을 설명
실험적 증명
1914년에 프랑크(James Franck, 1882-1964)와 헤르츠(Gustav Hertz, 1887-1975)는 보어 이론을 실험적으로 증명.
Primary sources
- Niels Bohr (1913). "On the Constitution of Atoms and Molecules, Part I". Philosophical Magazine 26: 1–24.
- Niels Bohr (1913). "On the Constitution of Atoms and Molecules, Part II Systems Containing Only a Single Nucleus". Philosophical Magazine 26 (153): 476–502. doi:10.1080/14786441308634993.
- Niels Bohr (1913). "On the Constitution of Atoms and Molecules, Part III Systems containing several nuclei". Philosophical Magazine 26: 857–875.
- Niels Bohr (1914). "The spectra of helium and hydrogen". Nature 92 (2295): 231–232. Bibcode 1913Natur..92..231B. doi:10.1038/092231d0.
- Niels Bohr (1921). "Atomic Structure". Nature 106 (2682): 104–107. Bibcode 1921Natur.107..104B. doi:10.1038/107104a0.
- A. Einstein (1917). "Zum Quantensatz von Sommerfeld und Epstein". Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft 19: 82–92. Reprinted in The Collected Papers of Albert Einstein, A. Engel translator, (1997) Princeton University Press, Princeton. 6 p. 434. (provides an elegant reformulation of the Bohr-Sommerfeld quantization conditions, as well as an important insight into the quantization of non-integrable (chaotic) dynamical systems.)
See also.
