Das Problem des Bohrschen Atommodells ist, dass es aus quantenmechanischer Sicht inkonsistent ist. Insbesondere verletzt es eines der fundamentalen Gesetze der Quantenmechanik, nämlich die Heisenbergsche Unschärferelation.Grenzen vom Schalenmodell: Das Schalenmodell lässt sich gut auf Wasserstoffatome anwenden, stößt bei schwereren Atomen allerdings auf seine Grenzen. Obwohl die Elektronen in der Realität nicht auf definierten Bahnen um den Atomkern kreisen, wird das Schalenmodell dennoch oft für Erklärungen herangezogen.Bohrsche Postulate
Auch das zweite Postulat steht im Widerspruch zur Elektrodynamik, weil in seinem Modell die Frequenz der emittierten Strahlung nicht mit der Umlauffrequenz des die Welle erzeugenden Teilchens übereinstimmen muss.
Was kann man mit dem Bohrschen Atommodell erklären : Das Bohrsche Atommodell sagt aus, dass sich die Elektronen eines Atoms auf Kreisbahnen bewegen. Diese Kreisbahnen stellen verschiedene Energieniveaus dar, zwischen denen die Elektronen unter Energieaufnahme oder -abgabe "springen" können.
Wo liegen die Grenzen des bohrschen Atommodells
Problem der höheren Elemente
Leider konnte mit Hilfe des Bohr'schen Atommodells nur das Spektrum des Wasserstoffatom exakt berechnet werden. Die höheren Elemente erforderten neue Quantenzahlen: l, m und s. Mit ihnen konnten die höheren Spektren zwar prinzipiell erklärt aber nicht exakt errechnet werden.
Wie sieht das Bohrsche Atommodell aus : Nach dem bohrschen Atommodell besteht das Atom aus einem positiv geladenen Kern und Elektronen, die diesen auf diskreten konzentrischen Bahnen umkreisen, ähnlich den Planeten eines Sonnensystems. Die klassische Elektrodynamik sagt für solch ein System bewegter Ladungen die Abstrahlung elektromagnetischer Wellen voraus.
Das aktuelle Atommodell ist das Resultat der Quantenmechanik und wird als Orbitalmodell bezeichnet. Orbitale sind Raumbereiche, in denen sich Elektronen mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit aufhalten. Diese Orbitale ersetzen die Bahnen des Bohrschen Atommodells.
Damit aber widerspricht das Bohrsche Modell der Heisenbergschen Unschärferelation, wonach diese beiden Größen in der Quantenwelt nie gleichzeitig scharf angegeben werden können. Anstelle von Bahnen lassen sich nur gewisse Aufenthaltswahrscheinlichkeiten für die Elektronen in der Umgebung des Atomkerns angeben.
Wo versagt das Bohrsche Atommodell
Das Bohrsche Modell versagt jedoch bei Atomen mit mehr als einem Elektron. Schon beim Helium stimmen die berechneten Frequenzen nicht mit den Spektrallinien überein. Nach Bohr bewegt sich ein Elektron auf einer Kreisbahn, also in einer Ebene, um den Atomkern.Das einzige, was da ist, ist das Kraftfeld, das elektromagnetische Feld, das das Elektron am Kern hält. Denn das Elektron ist negativ geladen, der Atomkern ist positiv geladen.Bohr war in der Lage mit seinem Modell das Spektrum des Wasserstoffatoms theoretisch zu erklären. Sein Modell scheiterte an den neuen Ergebnissen der Quantenmechanik. Das aktuelle Atommodell ist das Resultat der Quantenmechanik und wird als Orbitalmodell bezeichnet.
Eine weitere Einschränkung des Dalton Atommodells betrifft die Vorhersage der chemischen Reaktionen. Während das Modell erklären konnte, dass Atome in einer chemischen Reaktion nur umorganisiert werden, konnte es nicht vorhersagen, welche Arten von Atomen in einer gegebenen chemischen Reaktion beteiligt sein würden.
Warum fällt ein Atom nicht in sich zusammen : Atomkerne bestehen aus positiv geladenen Protonen und elektrisch neutralen Neutronen. Es wirken dort zwei gegensätzliche Kräfte. Die elektromagnetische Wechselwirkung treibt den Kern auseinander, die starke Wechselwirkung hält ihn zusammen.
Warum werden die Elektronen nicht unmittelbar in den Atomkern gezogen : Das einzige, was da ist, ist das Kraftfeld, das elektromagnetische Feld, das das Elektron am Kern hält. Denn das Elektron ist negativ geladen, der Atomkern ist positiv geladen.
Welches Atommodell benutzen wir heute
Das aktuelle Atommodell ist das Resultat der Quantenmechanik und wird als Orbitalmodell bezeichnet. Orbitale sind Raumbereiche, in denen sich Elektronen mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit aufhalten. Diese Orbitale ersetzen die Bahnen des Bohrschen Atommodells.
Bestätigungen. Das bohrsche Atommodell konnte eine Reihe von physikalischen Messergebnissen der im Entstehen begriffenen Atomphysik erklären. In nachfolgenden mit höherer Genauigkeit durchgeführten Experimenten zeigten sich allerdings auch deutliche Abweichungen zwischen Modell und Wirklichkeit.Eine weitere Einschränkung des Dalton Atommodells betrifft die Vorhersage der chemischen Reaktionen. Während das Modell erklären konnte, dass Atome in einer chemischen Reaktion nur umorganisiert werden, konnte es nicht vorhersagen, welche Arten von Atomen in einer gegebenen chemischen Reaktion beteiligt sein würden.
Warum dürfen Atome eigentlich nicht stabil sein : Die starke Wechselwirkung, die Protonen und Neutronen in Atomkernen zusammenhält, ist die stärkste aller Kräfte. Doch auch sie hat ihre Grenzen. Damit Atomkerne stabil sein können, müssen sie ähnlich viele Protonen und Neutronen enthalten – zu viel von einer Sorte, und der Kern wird instabil.