Il modello atomico di Bohr

Il modello atomico di Bohr

Il modello atomico di Bohr è stato il primo modello a descrivere la disposizione degli elettroni attorno al nucleo dell’atomo su diverse orbite caratterizzate ciascuno da un certo valore di energia. Quando un elettrone riceve una quantità sufficiente di energia passa a un’orbita di livello superiore per poi ritornare in quella di partenza.

Il fisico danese Niels Bohr aveva visitato il laboratorio di Ernest Rutherford nel 1912. Quest’ultimo aveva da poco esposto il suo modello atomico e dimostrato che la carica positiva di un atomo era collocato al centro e occupava un volume piccolissimo mentre tutto il resto dell’atomo era fatto di spazio vuoto. Rutherford riteneva che nello spazio vuoto le particelle cariche negativamente si muovessero liberamente.

In quegli anni si era scoperto che gli elettroni assorbono energia quando vengono a contatto con la luce e questo li porta a fuoriuscire dal metallo in cui si trovano. Questi esperimenti erano stati fatti da Rutherford e poi da Maxwell, vennero dimostrati da Heinrich Hertz e spiegati successivamente da Albert Einstein.

L’energia assorbita dagli elettroni non era sempre uguale ma era comunque definita a seconda della frequenza dell’onda. Quest’unità di energia venne chiamata quanto. Da queste scoperte, Bohr iniziò a formulare il suo modello atomico, confermando quello che scoprì Rutherford riguardo il nucleo dell’atomo ma spiegando in che modo gli elettroni si dispongono intorno.

Secondo il modello atomico di Bohr ogni elettrone si muove attorno al nucleo percorrendo un’orbita caratterizzata da un preciso valore di energia. Queste orbite vengono chiamate stazionarie perché quando l’elettrone si trova lì non assorbe né perde energia. Quando un elettrone assorbe una sufficiente quantità di energia, detta quantizzata, può passare ad un’orbita più distante dal nucleo e a cui corrisponde un’energia maggiore; quando l’elettrone torna ad un’orbita che ha energia minore, questi emette radiazioni elettromagnetiche il qui quanto è uguale alle differenza delle energie delle due orbite.

modello di bohr
Rappresentazione del modello di Bohr. La prima orbita indica lo stato fondamentale mentre le altre rappresentano lo stato eccitato.

Vediamo adesso di definire alcuni termini per spiegare il modello di Bohr. Quando un atomo assorbe energia a sufficienza per fare passare uno o più elettroni a un’orbita con energia maggiore, si dice che l’atomo si trova in uno stato eccitato, mentre quando gli elettroni si trovano nelle loro orbite iniziali l’atomo si trova nello stato fondamentale.

Il passaggio degli elettroni da un’orbita a un’altra si chiama transizione elettronica e nel fare questo l’elettrone assorbe o emette radiazioni; l’insieme di tutte le radiazioni emesse dagli elettroni viene chiamato spettro di emissione ed è diverso da elemento ad elemento.