Page 137 - La Storia delle Scienze

L’atomo di Bohr

La teoria di Niels Bohr (1885 - 1962) sulla struttura dell’atomo

(1913), se fosse stata vera la teoria di Rutherford, avrebbe com-
portato che gli atomi sarebbero potuti esistere solo per una pic-
colissima frazione di secondo, ma ciò non è vero.

Infatti, un elettrone in moto su una data orbita è equivalente
ad un oscillatore elettrico ed è quindi costretto ad emettere
onde elettromagnetiche perdendo energia rapidamente.

In conseguenza di questo fatto, gli elettroni atomici si muoverebbero su traiettorie a spi-
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rale terminando la loro corsa nel nucleo in un tempo dell’ordine di 10 sec.
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Approfondimento: Gli atomi hanno un raggio di 1 o 2×10 cm, e dato che 10 cm si
chiama angstrom, diciamo che gli atomi hanno un raggio di 1 o 2 angstrom (Å)
Per spiegare la stabilità dell’atomo e il fatto che l’elettrone, pur soggetto ad accelerazione
centripeta nel suo moto rotatorio intorno al nucleo, non irraggi energia, Bohr analizzò il

più semplice atomo esistente, quello d’idrogeno, e formulò dunque i seguenti due postu-
lati: 1. Un elettrone può descrivere intorno al nucleo solo una successione discreta di or-

bite, nel senso che non tutte le orbite sono permesse. 2. Quando un elettrone percorre
una data orbita non irraggia energia: il contenuto energetico dell’atomo varia solo per
effetto di una transizione da un’orbita a un’altra.

Ora occorreva stabilire un criterio per determinare le orbite accessibili all’elettrone, in

modo da ottenere una descrizione dello spettro atomico consistente con la serie di J. J.
Balmer (1825 -1898), il quale, elaborando una notevole mole di dati sperimentali raccolti
da un gran numero di spettroscopisti, riuscì per primo a trovare una relazione tra la suc-

cessione delle lunghezze d’onda delle righe emesse dall’atomo di idrogeno.

Bohr risolse il problema quantizzando il momento angolare dell’elettrone secondo la se-
guente condizione: Condizione di Quantizzazione del Momento Angolare: Il modulo L del
momento angolare dell’elettrone rispetto al nucleo è un multiplo intero della costante h

di Planck, divisa per 2π.

Il modello di Bohr deve essere considerato un contributo scientifico di importanza storica,
nonché un’incomparabile sorgente di ispirazione per ricerche teoriche e sperimentali nel

mondo microscopico della materia.

55 Per avere un’idea della misura di un atomo, basta pensare ad una mela. Se la mela venisse ingrandita fino alle dimensioni
della Terra, allora gli atomi della mela, avrebbero all’incirca le dimensioni iniziali della mela.
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