O Átomo de Bohr Explicado

e aí e no último vídeo nós vimos como um átomo de rutherford resolve um problema que foi encontrado no átomo de thomson mesmo assim um átomo de rutherford apresenta alguns problemas o primeiro deles é quanto a ideia de um sistema planetário que seria essa característica de ter um núcleo no centro com a maior parte da massa e elétrons orbitando em volta essa definição gera um problema do ponto de vista de estabilidade do átomo pense no seguinte os elétrons poderiam estar separados em volta do núcleo ou poderiam estar orbitando e os dois casos são estáveis se

os elétrons estão parados então por causa da carga positiva do núcleo e os elétrons serão atraídos até ele e isso resulta no átomo de thomson por outro lado se vezes tão girando e são paralelo perfeito com o sistema solar o sol que seria um núcleo centro e os planetas que seriam os elétrons girando em volta o sistema solar é mecanicamente estável isso se nós considerarmos somente a massa dos planetas no entanto diferente de planetas tanto os elétrons o núcleo tem cargas e de acordo com a teoria eletromagnética clássica toda a partícula carregada em movimento acelerado

libera energia na forma de radiação e lembrando da conservação de energia se o elétron emite energia na forma de luz ou radiação essa energia tem que vir de algum lugar e qual é a energia que o elétron tem a energia cinética do seu movimento circular então ele iria lentamente a transformar energia da sua órbita em radiação e isso faria lentamente a se aproximar do núcleo na forma de uma espiral até colidir com o velho de fato o ter pode estava errado mas não era só ele faltava um detalhe crucial na física o próximo avanço do

nosso entendimento do átomo estava em uma outra coisa que modelo atômico de rutherford não explicava o espectro de luz dos átomos newton mostrou em 1666 que um feixe de luz de cores diferentes retratam para diferentes ângulos conhecido em um prisma a configuração de cores provenientes do prisma é chamada de specter e de certa forma é o espectro da luz visível o conjunto de comprimentos de onda da luz que o olho humano é capaz de chegar e foi uma chama que proporcionar os primeiros passos para análise química por meio da espectroscopia através do trabalho de um

sem junto com queixo nos quais várias substâncias eram colocadas nas chamas do bico de busen ao aquecer materiais diferentes acordar chama muda e nós podemos medir os seus aspectos a partir do trabalho deles foi possível descobrir elementos químicos desconhecidos na época o hélio por exemplo foi descoberto o primeiro no sol e só depois aqui na terra e isso que é espectroscopia o estudo da luz que os objetos emitem para estudar sua composição quando um gás monoatômico é aquecido até uma temperatura bem alta e limite dos se você usar um prisma é possível separar cada cor

e assim você terá uma spector esse espectro mostra os tipos de luz que cada átomo emite e é isso que nós chamamos de espectro atômico ele é composto de linhas bem finas chamadas de linhas ó e além disso a luz emitida é bem característica de cada átomo esse espectro é uma assinatura do ato além disso sabe-se que ao incidir uma duas brancas isso é uma luz contendo todas as cores e um gás monoatômico em seguida usar um prisma para observar o espectro nós vamos ver que algumas cores sumiam e adivinhem quais eram as mesmas cores

que estão espectro de emissão ou seja quando os átomos recebem energia eles emitem certas cores muito específicas e quando eles são iluminados eles absorvem essas exatas mesmas coisas mas toda essa absorção de energia acontece em frequências muito específicas átomos não emitem o absorvem luz em qualquer frequência como era esperado pela teoria eletromagnética clássica tanto tons são quanto rutherford até tinha o explicações prospectos dos átomos mas elas eram insuficientes e não era possível calcular qual luz seria emitida por eles o próximo modelo atômico é um passo para longe da física clássica já em direção ao futuro

da fise e a física quântica a solução da instabilidade do modelo de rutherford foi explicada por um físico chamado news bom fez quatro postulados que fora primeiro um elétron em um átomo se move em uma órbita circular em torno do núcleo sobre a influência da atração colombiana entre o elétron eo núcleo isso obedece às leis da mecânica clássica segundo invés de uma infinidade de óbidos possíveis segunda mecânica clássica um elétron só pode se mover em uma órbita na qual o seu momento angular orbital é um múltiplo inteiro da constante de planck que tudo muda do

modelo de rutherford a constante de planck é uma nova grandeza física da nova física da época física quântica e o que bora está dizendo é que o elétron não pode orbitar qualquer horta e essa frase coisa também existem restrições que limitam quais obras energia um elétron pode ter que ser apesar de estar constantemente acelerado um elétron que se move em uma dessas obras possíveis não emite radiação eletromagnética e quarta é de radiação eletromagnética quando um elétron que se move inicialmente sobre uma órbita de energia total e i muda para a órbita com energia f e

a frequência da radiação emitida é igual a e e - f dividida pela constante de planck ou seja um elétron pode estar numa órbita de alta energia e quando ele se move para mal a vida de mais baixa energia ele emite luz na forma de uma foto um detalhe importante com relação ao modelo de bohr é o conceito de foto faltam os podem ser definidos como pacotes de ondas eletromagnéticas que tem energia bem definida essa energia é igual a constante de planck multiplicada pela frequência da onda o primeiro postulado usa mecânica do modelo de rutherford

por isso algumas fontes chamam esse modelo de rutherford-bohr o segundo postulado introduz a quantização do momento angular e por consequência a quantização da energia nas órbitas usados ou seja existe um número limitado de energias que um elétron pode ter a orbitar um ato e quando ele muda de energia e a luz no comprimento de onda bem específico exatamente como era observada nos experimentos de espectroscopia o terceiro postulado elimina o problema da estabilidade de um elétron se movendo em uma órbita circular simplesmente costurando que essa característica não é válida para o caso de um elétron atômico

e sinceramente isso é só aceitar o que era observado experimentalmente boa provavelmente entendia que o seu modelo não era perfeito mas ainda assim era um grande avança o modelo de bohr foi o primeiro modelo que não era completamente a física clássica na verdade é um modelo misto ele supõe que o elétron se move em uma órbita circular obedecendo a mecânica clássica mas ao mesmo tempo ele usa ideia não clássica de quantização da energia supõe-se que o elétron obedece uma característica da teoria eletromagnética que a lei de coulomb mas não mostra que a emissão de radiação

de partículas aceleradas mais um grande fator que devemos encarar é que a teoria clássica da física foi feita pensando em sistemas macroscópicos só que agora eu tô falando de sistemas microscópicos com fome vamos explorando essa escala de tamanhos extremamente pequenos as coisas vão se tornando cada vez menos efetivas o importante do modelo de bohr é que os elétrons não podem mais aumentar a qualquer distância do núcleo eles precisam estar em órbitas específicas com energias específicas vamos pensar que um átomo tem um número possível de obras se um elétron estiver numa órbita mais afastada digamos a

quarta órbita ele tende a voltar para a órbita de mais baixa energia quando ele fizer isso ele vai emitir o excesso de energia entre a ó vida que ele está e a órbita que ele vai na forma de uns que são as fotos e esse é o espectro de emissão é o elétron mudando de obras de alta energia para uma vida de mais baixas energias só que o retorno do elétron ao seu estado fundamental não é um caminho único por exemplo se ele for da quarta órbita para tecer e depois para segunda e por fim

pela primeira é o seu estado fundamental nós temos três transições e três a missões de fotos com energia diferentes ou então ele poderia ter ido direto para o hábito de mais baixa energia ou qualquer uma das outras possibilidades entre elas as diferentes possibilidades de transmissão explicam as diferentes cores no espectro de luz de um átomo e a continuação da energia explica porque as cores emitidas são bem específicas que nós chamamos de discretas e fazendo as contas o modelo de bohr explique as transições de estados e concorda totalmente com os resultados experimentais para as linhas espectrais

e explicar isso foi revolucionário mas o próprio modelo de morte em nossas vidas ele não explica bem o que é nessa transição entre óbidos e a mistura entre os as teorias da física clássica junto com a nova teoria quântica deixava os físicos desconfortáveis isso não é culpa do bor as ferramentas matemáticas para uma descrição satisfatória do átomo ainda não existiam um avanço significativo só seria possível com o avanço da mecânica quântica e o próprio bora contribuiu para isso a e o modelo de bohr representa um passo do modesto em direção ao futuro da física que

representa também o fim da física clássica e infelizmente também representa o fim do nosso curso o próximo grande modelo atômico seria o átomo de enxofre que já inclui diversas ideias da mecânica quântica e faz um movimento drástico com várias das ideias que nós mostramos nesse curso e para explicar algo assim no nível de detalhes adequados eu iria precisar de um outro curso só sobre física quântica mas antes de encerrar esse vídeo e oficialmente o curso eu preciso dizer para vocês o quanto esse projeto significou para mim nos últimos três meses eu espero que esse curso

de física básica tem ajudado vários de nós não só entender conceitos que talvez tivessem ficado difíceis e o primeiro momento mas também aumentar essa sensação de paixão que todos nós podemos ter sobre ciência no momento em que eu estou gravando esse vídeo o custo já passou de 3 milhões de visualizações o que faz dele o o curso de física básica no youtube brasileiro e essa é uma conquista nossa minha e de vocês nós estamos juntos garantindo o acesso à educação e conhecimento gratuito de qualidade para estudantes que como você estão acompanhando aulas ou buscando melhorar

o seu conhecimento usando a internet e não existe sensação melhor para o youtuber do que ver o seu trabalho sendo utilizado de maneira tão sincera para melhorar o dia a dia das pessoas que acompanha e por isso eu serei eternamente grata a todos vocês muito obrigado e até a próxima a e aí