सोमरफेल्ड विशेषताओं के परमाणु मॉडल, अभिधारणा और सीमाएँ

सोमरफेल्ड के परमाणु मॉडल बोहर मॉडल का एक उन्नत संस्करण है, जिसमें इलेक्ट्रॉनों के व्यवहार को परमाणु के भीतर विभिन्न ऊर्जा स्तरों के अस्तित्व द्वारा समझाया गया है। अर्नोल्ड सोमरफेल्ड ने 1916 में आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत को लागू करके इस मॉडल की सीमाओं को समझाते हुए अपना प्रस्ताव प्रकाशित किया.

बकाया जर्मन भौतिक विज्ञानी ने पाया कि कुछ परमाणुओं में इलेक्ट्रॉन प्रकाश की गति के करीब पहुंच गए। इसे देखते हुए, उन्होंने सापेक्षतावादी सिद्धांत पर अपने विश्लेषण को आधार बनाया। यह निर्णय उस समय के लिए विवादास्पद था, क्योंकि तब तक वैज्ञानिक समुदाय में सापेक्षता के सिद्धांत को स्वीकार नहीं किया गया था.

इस तरह, सोमरफेल्ड ने उस समय के वैज्ञानिक उपदेशों को चुनौती दी और परमाणु मॉडलिंग के लिए एक अलग दृष्टिकोण लिया.

सूची

• 1 लक्षण 
  • 1.1 बोह परमाणु मॉडल की सीमाएँ
  • 1.2 सोमरफेल्ड का योगदान
• २ प्रयोग
• 3 आसन
  • 3.1 प्रिंसिपल क्वांटम संख्या "एन"
  • 3.2 माध्यमिक क्वांटम संख्या "I"
• 4 सीमाएँ
• 5 संदर्भ

सुविधाओं 

बोहर परमाणु मॉडल की सीमाएं

सोमरफेल्ड का परमाणु मॉडल बोहर परमाणु मॉडल की कमियों को पूरा करने के लिए उभरता है। इस मॉडल के प्रस्ताव, व्यापक स्ट्रोक में, निम्नलिखित हैं:

- इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर वृत्ताकार कक्षाओं का वर्णन करते हैं, बिना ऊर्जा के.

- सभी कक्षाएँ संभव नहीं थीं। केवल उन कक्षाओं को सक्षम किया जाता है जिनके इलेक्ट्रॉन की कोणीय गति कुछ विशेषताओं से मिलती है। यह ध्यान देने योग्य है कि किसी कण की कोणीय गति मोड़ के केंद्र के संबंध में उसके सभी परिमाण (गति, द्रव्यमान और दूरी) के एक संग्रह पर निर्भर करती है.

- जब एक इलेक्ट्रॉन एक कक्षा से दूसरी कक्षा में उतरता है तो वह ऊर्जा प्रकाश ऊर्जा (फोटॉन) के रूप में उत्सर्जित होती है.

यद्यपि बोह्र के परमाणु मॉडल में हाइड्रोजन परमाणु के व्यवहार का पूरी तरह से वर्णन किया गया था, लेकिन इसके पश्चात के तत्व अन्य प्रकार के तत्वों के लिए प्रतिकारक नहीं थे.

हाइड्रोजन के अलावा अन्य तत्वों के परमाणुओं से प्राप्त स्पेक्ट्रा का विश्लेषण करने पर, यह पता चला कि इलेक्ट्रॉन जो एक ही ऊर्जा स्तर पर स्थित थे, उनमें विभिन्न ऊर्जाएं हो सकती हैं.

इस प्रकार, मॉडल का प्रत्येक आधार शास्त्रीय भौतिकी के दृष्टिकोण से प्रतिवर्तनीय था। निम्नलिखित सूची में विस्तृत सिद्धांत हैं जो पिछली संख्या के अनुसार मॉडल के विपरीत हैं:

- मैक्सवेल के विद्युत चुम्बकीय नियमों के अनुसार, एक निश्चित त्वरण के अधीन सभी आवेश विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में ऊर्जा का उत्सर्जन करते हैं.

- शास्त्रीय भौतिकी की स्थिति को देखते हुए, यह समझ से बाहर था कि एक इलेक्ट्रॉन नाभिक से किसी भी दूरी पर स्वतंत्र रूप से परिक्रमा नहीं कर सकता था.

- तब तक, वैज्ञानिक समुदाय को प्रकाश की लहर प्रकृति के बारे में दृढ़ विश्वास था, और तब तक खुद को एक कण के रूप में पेश करने के विचार पर विचार नहीं किया गया था।.

सोमरफेल्ड का योगदान

अर्नोल्ड सोमरफेल्ड ने निष्कर्ष निकाला कि इलेक्ट्रॉनों के बीच ऊर्जा अंतर - भले ही वे एक ही ऊर्जा स्तर पर थे - प्रत्येक स्तर के भीतर ऊर्जा उप-स्तरों के अस्तित्व के कारण था.

सॉमरफेल्ड ने कॉम्बॉम्ब के कानून पर भरोसा करते हुए कहा कि यदि इलेक्ट्रॉन को दूरी के वर्ग के विपरीत आनुपातिक बल के अधीन किया जाता है, तो वर्णित पथ अण्डाकार होना चाहिए और कड़ाई से परिपत्र नहीं होना चाहिए।.

इसके अलावा, यह आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत पर आधारित था ताकि इलेक्ट्रॉनों को एक अलग उपचार दिया जा सके, और इन मूलभूत कणों द्वारा पहुंची गति के आधार पर उनके व्यवहार का मूल्यांकन किया जा सके.

प्रयोग

परमाणु सिद्धांत के विश्लेषण के लिए उच्च रिज़ॉल्यूशन वाले स्पेक्ट्रोस्कोप के उपयोग से नील्स बोहर ने बहुत महीन स्पेक्ट्रल लाइनों के अस्तित्व का पता लगाया था, और जिसके लिए उनके द्वारा प्रस्तावित मॉडल ने कोई समाधान नहीं दिया.

इसे देखते हुए, समरफेल्ड ने अपने विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में प्रकाश अपघटन के प्रयोगों को अगली पीढ़ी के इलेक्ट्रोस्कोप के माध्यम से दोहराया।.

अपनी जांच से, सोमरफेल्ड ने यह माना कि इलेक्ट्रॉन की स्थिर कक्षा में निहित ऊर्जा दीर्घवृत्त के अर्धवृत्त की लंबाई पर निर्भर करती है जो कि कक्षा का वर्णन करती है.

यह निर्भरता अर्धचालक अक्ष की लंबाई और दीर्घवृत्त के सेमीमाजोर अक्ष की लंबाई के बीच मौजूद भागफल द्वारा दी जाती है, और इसका मान सापेक्ष है.

इसलिए, जब एक इलेक्ट्रॉन एक ऊर्जा स्तर से दूसरे निचले स्तर पर परिवर्तित होता है, तो दीर्घवृत्त के सेमीमाजोर अक्ष की लंबाई के आधार पर विभिन्न कक्षाओं को सक्षम किया जा सकता है।.

इसके अलावा, सोमरफेल्ड ने यह भी देखा कि वर्णक्रमीय रेखाएं सामने थीं। इस घटना के लिए वैज्ञानिक ने जो स्पष्टीकरण दिया, वह कक्षाओं की बहुमुखी प्रतिभा थी, क्योंकि ये या तो अण्डाकार या गोलाकार हो सकते हैं.

इस तरह, सोमरफेल्ड ने समझाया कि स्पेक्ट्रोस्कोप के साथ विश्लेषण करते समय पतली वर्णक्रमीय रेखाओं की सराहना क्यों की गई.

तत्वों

कई महीनों के अध्ययन के बाद बोहल के मॉडल की कमियों को समझाने के लिए कूलम्ब कानून और सापेक्षता के सिद्धांत को लागू करते हुए, 1916 में सोमरफेल्ड ने उल्लेखित मॉडल पर दो बुनियादी संशोधनों की घोषणा की:

- इलेक्ट्रॉनों की परिक्रमा गोलाकार या अण्डाकार हो सकती है.

- इलेक्ट्रॉनों सापेक्षतावादी गति तक पहुंचते हैं; यह है, मान प्रकाश की गति के करीब.

सोमरफेल्ड ने दो क्वांटम चर को परिभाषित किया जो कक्षीय कोणीय गति और प्रत्येक परमाणु के लिए कक्षीय के आकार का वर्णन करने की अनुमति देता है। ये हैं:

मुख्य क्वांटम संख्या "एन"

इलेक्ट्रॉन द्वारा वर्णित दीर्घवृत्त के सेमीमाजेर अक्ष को परिमाणित करें.

द्वितीयक क्वांटम संख्या "I"

इलेक्ट्रॉन द्वारा वर्णित दीर्घवृत्त के लघु अर्धवृत्त को परिमाणित करें.

यह अंतिम मान, जिसे अज़ीमुथल क्वांटम संख्या के रूप में भी जाना जाता है, "I" अक्षर के साथ नामित किया गया था और 0 से n-1 तक मान प्राप्त करता है, जहां n परमाणु की मुख्य मात्रा संख्या है.

अज़ीमुथल क्वांटम संख्या के मूल्य के आधार पर, सोममेरफेल्ड ने कक्षाओं के लिए अलग-अलग संप्रदायों को निर्दिष्ट किया, जैसा कि नीचे दिया गया है:

- एल = 0 → एस ऑर्बिटल्स.

- l = 1 → मुख्य कक्षीय कक्षीय p.

- l = 2 → फैलाना कक्षीय कक्षीय d.

- I = 3 → मौलिक कक्षीय कक्षीय f.

इसके अलावा, सोमरफेल्ड ने संकेत दिया कि परमाणुओं का नाभिक स्थिर नहीं था। उनके द्वारा प्रस्तावित मॉडल के अनुसार, नाभिक और इलेक्ट्रॉन दोनों परमाणु के द्रव्यमान के केंद्र के चारों ओर घूमते हैं.

सीमाओं

सोमरफेल्ड के परमाणु मॉडल की मुख्य कमियां निम्नलिखित हैं:

- गति के द्रव्यमान और त्रिज्या द्वारा द्रव्यमान के एक उत्पाद के रूप में कोणीय गति निर्धारित की गई धारणा मिथ्या है। कोणीय गति इलेक्ट्रॉन तरंग की प्रकृति पर निर्भर करती है.

- मॉडल यह निर्दिष्ट नहीं करता है कि इलेक्ट्रॉन की एक कक्षा से दूसरी कक्षा में कूदना क्या ट्रिगर करता है, और न ही यह स्थिर कक्षाओं के बीच इलेक्ट्रॉन के संक्रमण के दौरान सिस्टम के व्यवहार का वर्णन कर सकता है.

- मॉडल की प्रस्तावना के तहत, वर्णक्रमीय उत्सर्जन आवृत्तियों की तीव्रता को जानना असंभव है.

संदर्भ

1. बथिया, एल। (2017)। सोमरफेल्ड परमाणु मॉडल। से लिया गया: केमिस्ट्रीऑनलाइन.गुरु.
2. विस्तार से बताएं कि कैसे सोमरफेल्ड ने बोहर सिद्धांत (s.f.) को बढ़ाया। से लिया गया: thebigger.com
3. मेन्डेज़, ए। (2010)। सोमरफेल्ड का परमाणु मॉडल। से लिया गया: quimica.laguia2000.com
4. बोहर-सोमरफेल्ड (s.f.) का परमाणु मॉडल। IES द मगदलीना। एविलेस, स्पेन। से लिया गया: fisquiweb.es
5. पार्कर, पी। (2001)। परमाणु का बोहर-सोमरफेल्ड मॉडल। प्रोजेक्ट फिजनेट। मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी। मिशिगन, यूएसए से पुनर्प्राप्त: Physnet.org