مستويات الطاقة وأنموذج بور للذرة وطيف ذرة الهيدروجين

أنموذج بور للذرة

فشل أنموذج رذرفورد في تفسير استقرار الذرة؛ لأن الالكترون الدائر حول النواة جسيم معجل يفقد طاقته باستمرار ويسقط حلزونياً نحو النواة، كما أنه يولّد طيفاً مستمراً بينما طيف الهيدروجين خطي.

اقترح بور عام 1913 أن الالكترونات تدور في مدارات محددة تمثل مستويات الطاقة دون أن تشع طاقة. ويمتلك الالكترون زخماً زاوياً مكمّماً $L_n = n(h/2\pi)$. وعند قفز الالكترون بين مستويين يُمتَص أو يُبعَث فوتون طاقته $hf = E_f - E_i$.

طيف ذرة الهيدروجين

• أوطأ مستوى $E_1$ يسمى المستوى الأرضي، والمستويات العليا تسمى المتهيجة. وجميع طاقات هذه المستويات سالبة، لذلك لا يمتلك الالكترون طاقة كافية تجعله يهرب من الذرة.
• سلسلة لايمان: الانتقال إلى $n=1$ (فوق بنفسجية).
• سلسلة بالمر: الانتقال إلى $n=2$ (مرئية وتمتد حتى فوق البنفسجية).
• باشن وبراكت وفوند: انتقالات إلى $n=3,4,5$ (تحت الحمراء).