Konsepsi baru tentang cahaya dan energi, memotivasi fisikawan Denmark Niels Bohr , untuk memberikan penjelasan tentang fakta bahwa ia merupakan spektrum emisi gas, yang secara khusus didasarkan pada atom hidrogen , memunculkan pada tahun 1913, sebuah caral atom baru, yang disebut caral atom Bohr atau juga dikenal sebagai caral Bohr-Rutherford, yang dapat dianggap sebagai preseden caral atom saat ini. Ini adalah caral fungsional lebih dari segalanya, karena tidak berbicara tentang atom itu sendiri, tetapi memberikan penjelasan tentang operasinya melalui persamaan.
Bohr mendasarkan caral atomnya pada prinsip-prinsip berikut:
- Elektron bergerak mengelilingi inti dalam orbit melingkar. Ruang yang ada di sekitar nukleus dikatakan terkuantisasi, artinya ada bagian, atau daerah yang diperbolehkan, yang dikenal sebagai tingkatan, dan lainnya yang tidak. Jika elektron tidak mengubah orbitnya, energinya juga tidak berubah.
- Orbit yang diperbolehkan adalah orbit yang momentum sudut elektron (mvr) adalah kelipatan h / 2π di mana h adalah konstanta Planck. mvr = n. h / 2π , di mana n adalah bilangan kuantum utama, dan menentukan tingkat di sekitar inti, diberi nomor dari inti, n = 1,2,3,…, yang berarti bahwa energi dan jari-jari orbit terkuantisasi.
- Ketika sebuah atom memancarkan atau menyerap energi, ia melakukannya melalui kuanta lengkap bernilai h.ν, dan ini disebabkan oleh fakta bahwa elektron mengalami transit antar tingkat, yang dapat diringkas sebagai:
E2 – E1 = hν
dari mana, E1 = energi tingkat awal dan E2 = energi tingkat akhir.
-Atom menyerap energi jika E2 > E1
-Atom mengeluarkan energi jika E2 <E1
Model atom yang diusulkan Bohr menjelaskan spektrum emisi unsur-unsur dan menegaskan ekspresi empiris yang telah dicapai Rydberg. Ini menjelaskan inti atom hidrogen dengan proton di dalamnya, dan elektron berputar di sekitarnya. Model yang dibuat Bohr dengan menggunakan namanya, berawal dari ide caral Rutherford , menggunakan konsep yang dipelajari oleh Max Planck dan Einstein , bertahun-tahun sebelumnya.
Berkat betapa sederhananya caral ini, caral ini masih digunakan sampai sekarang untuk meringkas struktur materi.
Elektron berotasi dalam orbit melingkar di sekitar nukleus, di mana mereka menempati energi sesedikit mungkin, yang juga bisa menjadi orbit yang paling dekat dengan nukleus.
Bohr berasumsi bahwa elektron hanya bergerak dalam orbit tertentu, yang masing-masing dicirikan oleh tingkat energi yang berbeda. Jadi, setiap orbit diketahui bilangan bulat, mulai dari nomor 1 dan seterusnya, di mana “n” adalah bilangan kuantum utama . Bohr berhasil mengatasi masalah elektromagnetisme klasik yang mengatakan bahwa partikel bermuatan bergerak secara melingkar memancarkan energi, sehingga elektron harus bertabrakan dengan inti dalam waktu singkat.
Keberhasilan caral ini cepat berlalu, karena tidak menjelaskan beberapa sifat periodik unsur, dan oleh karena itu hipotesis utamanya tidak memiliki dukungan teoretis.
Kemudian, dengan penggunaan spektroskop presisi, dua fenomena terlihat yang tidak dapat dijelaskan:
– Beberapa garis spektrum adalah ganda, rangkap tiga, dll., tetapi sangat dekat, sehingga ketika diamati dari spektroskop yang kurang tepat, garis-garis itu dikacaukan dengan garis yang sama.
– P. Zeeman, seorang fisikawan Belanda, pada tahun 1896, melihat bahwa setiap garis spektrum terbagi dua, ketika sampel dikenai medan magnet dengan intensitas tinggi. Ini dikenal sebagai efek Zeeman.