Modelo atómico de Bohr

El modelo atómico de Bohr[1]​ es un modelo clásico del átomo, el cual explicaba que los electrones giran alrededor del núcleo del átomo en órbitas circulares, y que solo pueden ocupar ciertos niveles de energía.Dado que la cuantización del momento es introducida en forma adecuada, el modelo puede considerarse transaccional en cuanto a que se ubica entre la mecánica clásica y la cuántica.Fue propuesto en 1913 por el físico danés Niels Bohr,[2]​ para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos (dos problemas que eran ignorados en el modelo previo de Rutherford).Además, el modelo de Bohr incorporaba ideas tomadas del efecto fotoeléctrico, explicado por Albert Einstein.Propuso que los electrones están dispuestos en órbitas circulares concéntricas alrededor del núcleo.En 1926, Erwin Schrödinger, un físico austríaco, llevó el modelo atómico de Bohr un paso más allá.Este modelo se puede representar como un núcleo rodeado por una subpartícula, donde la nube es más densa, la probabilidad de encontrar el electrón es mayor y, a la inversa, es menos probable que el electrón esté en un área menos densa de la nube.En 1932, James Chadwick realizó un descubrimiento fundamental en el campo de la física nuclear: descubrió la partícula en el núcleo del átomo que pasaría a llamarse neutrón,[3]​ partícula que no tiene carga eléctrica.Describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón.El electromagnetismo clásico predecía que una partícula cargada moviéndose de forma circular emitiría energía por lo que los electrones deberían colapsar sobre el núcleo en breves instantes de tiempo.Para superar este problema Bohr supuso que los electrones solamente se podían mover en órbitas específicas, cada una de las cuales es caracterizada por su nivel energético.Cada órbita puede entonces identificarse mediante un número entero n que toma valores desde 1 en adelante.Estos niveles en un principio estaban clasificados por letras que empezaban en la "K" y terminaban en la "Q".Cada órbita tiene electrones con distintos niveles de energía obtenida que después se tiene que liberar y por esa razón el electrón va saltando de una órbita a otra hasta llegar a una que tenga el espacio y nivel adecuado, dependiendo de la energía que posea, para liberarse sin problema y de nuevo volver a su órbita de origen.Sin embargo no explicaba el espectro de estructura fina que podría ser explicado algunos años más tarde gracias al modelo atómico de Sommerfeld.Históricamente el desarrollo del modelo atómico de Bohr junto con la dualidad onda-corpúsculo permitiría a Erwin Schrödinger descubrir la ecuación fundamental de la mecánica cuántica.En 1913, Niels Bohr desarrolló su célebre modelo atómico de acuerdo a tres postulados fundamentales:[6]​ Los electrones describen órbitas circulares en torno al núcleo del átomo sin irradiar energía.Nota: a veces puede verse escrita en términos de la permitividad del vacíoLas únicas órbitas permitidas para un electrón son aquellas para las cuales el momento angular,, número cuántico principal, obtenemos los radios de las órbitas permitidas.Del mismo modo podemos ahora sustituir los radios permitidosIgual que antes, para el átomo de hidrógeno (Z=1) y el primer nivel permitido (n=1), obtenemos:El electrón solo emite o absorbe energía en los saltos de una órbita permitida a otra.Entonces las frecuencias de los fotones emitidos o absorbidos en la transición serán:Esta última expresión fue muy bien recibida porque explicaba teóricamente la fórmula fenomenológica hallada antes por Balmer para describir las líneas espectrales observadas desde finales del siglo XIX en la desexcitación del Hidrógeno, que venían dadas por: Bohr describió el átomo fundamental del hidrógeno como un electrón moviéndose en órbitas circulares alrededor de un protón, representando este último al núcleo del átomo, el que Bohr ubica en su parte central y dando una explicación robusta respecto de la estabilidad de la órbita del electrón y del átomo en su conjunto ...consiguió cuantizar las órbitas observando las líneas del espectro.Esta condición, sugerida por el principio de correspondencia, es la única posible, ya que los números cuánticos son invariantes adiabáticos.El modelo de Bohr-Sommerfeld era fundamentalmente inconsistente y condujo a muchas paradojas.La imagen actual del átomo de hidrógeno se basa en los orbitales atómicos de la mecánica ondulatoria, que Erwin Schrödinger desarrolló en 1926.Bohr también actualizó su modelo en 1922, asumiendo que ciertos números de electrones (por ejemplo, 2, 8 y 18) corresponden a "capas cerradas" estables.