Modèle de bohr faux

Le modèle Bohr – Sommerfeld est fondamentalement incohérent et conduit à de nombreux paradoxes. Le nombre quantique magnétique mesurait l`inclinaison du plan orbital par rapport au plan XY, et il ne pouvait prendre que quelques valeurs discrètes. Cela contredit le fait évident qu`un atome pourrait être tourné de cette façon et que par rapport aux coordonnées sans restriction. La quantification de Sommerfeld peut être effectuée en différentes coordonnées canoniques et donne parfois des réponses différentes. L`incorporation de corrections de rayonnement était difficile, car elle exigeait de trouver des coordonnées d`angle d`action pour un système combiné de rayonnement/atome, ce qui est difficile lorsque le rayonnement est autorisé à s`échapper. L`ensemble de la théorie ne s`étendait pas aux motions non intégrables, ce qui signifiait que de nombreux systèmes ne pouvaient pas être traités même en principe. En fin de compte, le modèle a été remplacé par le traitement quantique moderne de l`atome d`hydrogène, qui a été donné pour la première fois par Wolfgang Pauli en 1925, en utilisant la mécanique matricielle de Heisenberg. L`image actuelle de l`atome d`hydrogène est basée sur les orbitales atomiques de la mécanique des vagues que Erwin Schrödinger a développées en 1926. En 1925, un nouveau type de mécanique a été proposé, la mécanique quantique, dans lequel le modèle d`électrons de Bohr voyageant dans des orbites quantisés a été étendu dans un modèle plus précis de mouvement électronique. La nouvelle théorie a été proposée par Werner Heisenberg. Une autre forme de la même théorie, mécanique des vagues, a été découverte par le physicien autrichien Erwin Schrödinger indépendamment, et par un raisonnement différent. Schrödinger employait les vagues de la matière de Broglie, mais cherchait des solutions d`onde d`une équation d`onde tridimensionnelle décrivant des électrons qui étaient contraints de se déplacer sur le noyau d`un atome semblable à l`hydrogène, en étant piégés par le potentiel du nucléaire positif charge. Cependant, le modèle a été trompeur de plusieurs façons et finalement destiné à l`échec.

Le champ de maturation de la mécanique quantique a révélé qu`il était impossible de connaître la position et la vitesse d`un électron simultanément. Les orbites bien définis de Bohr ont été remplacés par des «nuages» de probabilité où un électron est susceptible d`être. En outre, la théorie du Bohr ne pouvait pas expliquer la structure fine du spectre de l`hydrogène et la Division des raies spectrales en raison d`un champ électrique externe (effet Stark) ou d`un champ magnétique (effet Zeeman). La formule de Rydberg, qui était connue empiriquement avant la formule de Bohr, est vue dans la théorie de Bohr comme décrivant les énergies des transitions ou des sauts quantiques entre les niveaux d`énergie orbitale. La formule de Bohr donne la valeur numérique de la constante de Rydberg déjà connue et mesurée, mais en termes de constantes plus fondamentales de la nature, y compris la charge de l`électron et la constante de Planck. Mais le modèle a ouvert la voie à de nombreuses avancées scientifiques. Toutes les expériences d`investigation de la structure atomique-dont certaines au CERN, comme celles sur l`antihydrogène et d`autres atomes exotiques au décélérateur d`antiproton, et au séparateur de masse isotopique en ligne (ISOLDE)-peuvent remonter à la révolution de la théorie atomique qui Rutherford et Bohr ont commencé il y a un siècle. Lorsque Niels Bohr a commencé à penser à l`atome et aux spectres atomiques en général, il était conscient de la dualité de la lumière des particules de vagues qui venait d`être découverte. Il savait qu`une longueur d`onde (ou couleur) spécifique de la lumière était liée à l`énergie de la lumière. En conséquence, Bohr s`est rendu compte que les lignes de couleur apparaissant dans le spectre atomique d`un élément correspondaient non seulement à ces longueurs d`onde de lumière mais aussi, aux fréquences spécifiques et, plus important encore, aux énergies spécifiques de la lumière. La question importante, alors, était pourquoi les atomes n`émettaient que de la lumière à des énergies très spécifiques. Niels Bohr s`est rendu compte que ce résultat inhabituel pourrait être expliqué en proposant ce qu`il appelait les niveaux d`énergie.