Sự khác biệt chính - Mô hình Bohr vs Rutherford
Khái niệm nguyên tử và cấu trúc của chúng được John Dolton đưa ra lần đầu tiên vào năm 1808. Ông giải thích quy luật kết hợp hóa học bằng cách coi nguyên tử là những hạt vô hình không có cấu trúc. Sau đó vào năm 1911, nhà vật lý người New Zealand Ernest Rutherford đề xuất rằng nguyên tử bao gồm hai thành phần: hạt nhân mang điện tích dương ở trung tâm nguyên tử và các electron mang điện tích âm ở phần ngoại nhân của nguyên tử. Một số lý thuyết như lý thuyết điện từ do Maxwell trình bày không thể giải thích được bằng mô hình của Rutherford. Vì những hạn chế như vậy trong mô hình của Rutherford, nhà vật lý người Đan Mạch Niels Bohr đã đề xuất một mô hình mới vào năm 1913 dựa trên lý thuyết lượng tử của các bức xạ. Mô hình của Bohr đã được phần lớn chấp nhận và ông đã được trao giải Nobel cho công việc của mình. Mặc dù nó đã được chấp nhận rộng rãi, nhưng nó vẫn mang một số nhược điểm và hạn chế nhất định. Sự khác biệt chính giữa mô hình Bohr và mô hình Rutherford là trong mô hình Rutherford, các điện tử có thể quay trong bất kỳ quỹ đạo nào xung quanh hạt nhân, trong khi trong mô hình Bohr, các điện tử có thể quay trong một lớp vỏ xác định.
Mô hình Bohr là gì?
Mô hìnhBohr được Niels Bohr đề xuất vào năm 1922 để giải thích cấu trúc của nguyên tử. Trong mô hình này, Bohr đề cập rằng phần lớn khối lượng nguyên tử nằm trong hạt nhân trung tâm chứa proton và electron được sắp xếp theo các mức năng lượng xác định và xoay quanh hạt nhân. Mô hình cũng đề xuất cấu hình điện tử, giải thích sự sắp xếp của các electron trong các quỹ đạo tròn được ký hiệu là K, L, M, N, v.v. Các nguyên tử có cấu hình electron hoàn chỉnh không hoạt động. Cấu hình electron xác định khả năng phản ứng của nguyên tử.
Hình 01: Mô hình Bohr
Mô hình củaBohr có thể giải thích quang phổ của nguyên tử hydro, nhưng nó không thể giải thích đầy đủ khả năng phản ứng của các nguyên tử đa điện tử. Hơn nữa, nó không giải thích được Hiệu ứng Zeeman, trong đó mỗi vạch quang phổ tách ra thành nhiều vạch hơn khi có từ trường bên ngoài. Trong mô hình này, một electron chỉ được coi là một hạt. Tuy nhiên, một nhà vật lý người Pháp, de Broglie đã phát hiện ra rằng các electron có cả tính chất sóng và hạt. Sau đó, một nhà vật lý đưa ra một nguyên lý khác gọi là nguyên lý bất định Heisenberg, giải thích sự bất khả thi của việc xác định đồng thời vị trí và động lượng chính xác của các hạt chuyển động nhỏ như electron. Với phát minh này, mô hình của Bohr đã phải đối mặt với một thất bại nghiêm trọng.
Mô hình Rutherford là gì?
Năm 1911, Ernest Rutherford đề xuất mô hình của Rutherford. Nó nói rằng nguyên tử (thể tích) chủ yếu bao gồm không gian và khối lượng của nguyên tử tập trung trong hạt nhân, là lõi của nguyên tử. Hạt nhân mang điện tích dương và quỹ đạo êlectron quay quanh hạt nhân. Các quỹ đạo không có đường đi xác định. Hơn nữa, vì các nguyên tử là trung hòa nên chúng có điện tích dương (trong hạt nhân) và điện tích âm (electron) bằng nhau.
Hình 02: Rutherford Atom
Mô hình củaRutherford không giải thích được lý thuyết điện từ, tính ổn định của nguyên tử và sự tồn tại của các vạch xác định trong quang phổ hydro.
Sự khác biệt giữa Mô hình Bohr và Rutherford là gì?
Bohr vs Rutherford Mô hình |
|
| Mô hình Bohr do Niels Bohr đề xuất vào năm 1922. | Mô hình Rutherford được Ernest Rutherford đề xuất vào năm 1911. |
| Lý thuyết | |
| Phần lớn khối lượng nguyên tử nằm trong hạt nhân trung tâm, chứa các proton, và các electron được sắp xếp theo các mức năng lượng xác định hoặc các lớp vỏ. | Phần lớn nguyên tử bao gồm không gian trống. Tâm của nguyên tử chứa một hạt nhân mang điện tích dương và các electron mang điện tích âm của nó có mặt trong không gian xung quanh hạt nhân. |
| Sự phát bức xạ của các electron | |
| Các electron chỉ phát ra các sóng có tần số xác định. | Các electron phát ra sóng ở mọi tần số. |
| Phổ phát xạ điện tử | |
| Quang phổ phát xạ electron là quang phổ vạch. | Quang phổ phát xạ electron là quang phổ liên tục. |
Tóm tắt - Mô hình Bohr vs Rutherford
Cả hai mô hình Bohr và Rutherford đều là mô hình hành tinh giải thích cấu trúc nguyên tử ở một mức độ nhất định. Những mô hình này có những hạn chế và không giải thích được một số nguyên lý vật lý hiện đại. Tuy nhiên, các mô hình này góp phần rất lớn hướng tới các mô hình tiên tiến hiện đại giải thích cấu trúc nguyên tử. Mô hình Bohr phát biểu rằng phần lớn khối lượng nguyên tử nằm trong hạt nhân trung tâm, chứa các proton và các electron được sắp xếp theo các mức năng lượng xác định hoặc các lớp vỏ, dẫn đến quang phổ vạch electron. Mô hình của Rutherford phát biểu rằng phần lớn nguyên tử bao gồm một không gian trống và trung tâm của nguyên tử chứa một hạt nhân mang điện tích dương được bao quanh bởi các điện tử mang điện tích âm, dẫn đến quang phổ điện tử liên tục. Đây là sự khác biệt giữa Mô hình Bohr và Rutherford.
Tải xuống Phiên bản PDF của Mô hình Bohr vs Rutherford
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa Mô hình Bohr và Rutherford.
