Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 01.09.1935, Síða 6

atomi væri ein elektróna, í helium tvær o. s. frv.
og segði yfirleitt númer efnisins í per. kerfinu lil
um fjölda elektrónanna í atóminu. Þá skyldi og
kjarninn vera jafn mikið positivt lilaðinn sem all-
ar elektrónurnar eru samtals negativt hlaðnar.
Eftir þessari hugmynd hyggjast öll séreinkenni efn-
anna á tölu elektrónanna og Ideðslu kjarnans.
Athugum nú velnisatom Bohrs út frá el-magn.
Ijóskenningunni. Elektrónan sveiflast með hleðslu
sína fram og aftur og samkvæmt þvi, sem fyrr var
sagt, ælti það að vekja sveiflur í Ijósvakanum og
mynda ljós. Orku ljóssins yrði að laka af lcgu- og
lireyfingarorku elektrónunnar, sem hlyti því að
hrapa niður á kjarnann. M. ö. o. elektrónan getnr
alls ekki haldist á lokuðum brautum um kjarn-
ann, eins og Bohr gerir ráð fyrir, ef skýring Hertz
á myndun ljóssins er rétl. Til þess að hjarga atom-
mynd Bohrs verður því að fórna þessari hugmynd
um kveikingu ljóssins, en það er vert að gera sér
það ljóst, að þannig má þó skýra hæði útvarps-
bylgjur og vissa tegund Röntgengeisla (samfellda
Rönten-litrofið), þ. e. a. s. bylgjur við báða enda
litrofsins. Rafmagnsbylgjur, eins og ljós, rönt-
gengeislar og útvarpsbylgjur, myndast við sveifl-
ur eða, nákvæmar til orða tekið, ójafna (accel-
leraða) hreyfingu rafmagnaðs hlutar, en þó
með þeirri undantekningu, að þegar elektróna snýst
um atomkjarna (og verður þvi fyrir accelleration),
hefir það ekki kveikingu ljóss í för með sér —
það er inntakið í forsendu Bohrs um elektrónu-
brautirnar.
Terma litrofanna skýrir Bohr nú þannig, að þeir
jafngildi orku elektrónanna á þeim hrautum, sem
liún kann að ganga á í atominu, en þær hrautir
eru fastákveðnar með gildum termanna.
Bohr sýndi, að eftir reikningi verður elektrónu-
1
orka vetnisins á forminu |i2, ef vissri stærð, p ím-
pulsmomenti, er stendur í sambandi við hreyfingu
elektrónunnar, eru sett þau skilvrði, að 27rp = nh
þar sem h er stuðull, svonefndur Plancks stuðull,
og n= 1, 2, 3 ... . Fyrir hringbraut er p = r« • w . u
r =■- radius braularinnar, w = hornhraðinn, u
= massi elektrónunnar. Hér er ekki hægt að gera
grein fyrir þvi, hvernig Bohr hefir dottið ofan á
þessa skilyrðislikingu fyrir p, aðeins skal þcss get-
ið, að hún er sprottin upp úr hugmynd Plancks
um ljósskammtana, sem áður er getið.
Þegar hér er komið, virðist túlkun lermanna sem
orka elektrónunnar eðlileg, þar sem þeir eru fyr-
1 . ,
ir vetnið á forminu—f, en þá er eftir að skýra
sambandið milli lermanna og bylgjulengda litrofs-
línanna og þarf Bohr til þess að setja ný skilvrði,
sem, eins og hin fyrri, brjóta í bág við eldri hug-
myndir og virðast fljótt á litið vanta fasta undir-
stöðu. Elektrónan getur horfið af einni hraut á
aðra, segir Bohr. Gerum ráð fyrir, að hún flytji
sig á innri hraut. Þá liefir orka hennar minnkað,
sem svarar mismuni tilsvarandi terma og breytist
sú orka, sem þannig losnar, í ljós á einhvern enn
óþekktan háttt. Orkan verður að ljósskammti, sem
— og það er síðasta forsenda Bolirs — hefir hylgju-
lengdina /, er finnst af líkingunni
og er þá h stuðull Plancks, c ljóshraðinn og E
orkuskammturinn, sem breytist i ljós.
Áður en Bohr setti fram kenningu sína, hafði
Einstein sýnt fram á, að ofangreind líking gildir
þegar ljós hreytist í hreyfingarorku mcð því að
þeyta elektrónum út úr föstum hlutum og verður
þá skiljanlegra hvers vegna Bohr getur notað hana.
Út frá þessum forsendum, sem nú voru taldar,
gat Bohr reiknað út bylgjulengd vetnislínanna
með mikilli nákvæmni. En strax í heliumatóminu
með tveimur elektrónum reyndust reikningarnir of
flóknir, vegna áhrifa elektrónanna, hvorrar á aðra,
til þess að hægt væri að skýra heliumlitrofið í ein-
stökum atriðum. Sama verður og vitanlega niður-
slaðan þegar margbrotnari atóm eru tekin fyrir.
Þó gat Bohr skýrt aðaldrættina í einfaldari litrof-
um og er þar helsl að geta alkalimálmanna.
Einu númeri lægri í periodiska kerfinu en alkali-
máhnarnir og þá eftir kenningu Bohrs einni elek-
trónu færri eru eðallofttegundirnar. Þær eru, sem
kunnugt er, kemiskt óvirkar og bendir það til sér-
staklega fastrar atómbyggingar. Kemur þetta og
enn fram í næsta dálki, hjá alkalimálmunum, sem
eru eingildir og sýna, að einungis viðbótar elek-
trónan, sem þeir liafa fram vfir eðallofttegund-
irnar, er nógu laus til þess að haggast við kemisk
áhrif. Við samanburð á stærð atomanna keraur í
ljós, að hver alkalimálmur hefir miklu stærra atom
en eðalloftið næst á undan og staðfestir ]>að sér-
stöðu gildiselektrónunnar innan alkaliatomanna.
Af þessu dregur Bolir þá ályktun, að innri elek-
trónurnar í alkaliatomunum verki út á við, sem
einn negativur kjarni, er hafi ekki aðra þýðingu
en þá, að draga úr hleðslu atomkjarnans. í aðal-
atriðum sé því liægt að líta á alkaliatomin sem
kjarna með einni elektrónu eins og vetnisatomið.
Skýrir þetla hve mjög alkalitermarnir likjast term-
um vetnisins. Litrofið myndast samkvæmt þessu
aðeins við hreyfingu gildiselektrónunnar, sem þess
vegna má einnig kalla ljóselektrónu.
1 alkal. jarðmálmum verða á tilsvarandi hátt
tvær ljóselektrónur, eins og í helium, enda er
skyldleiki litrofanna ótvíræður. Hér er ekki rúm
til þess að fara frekar út í skýringar á litrofunum
í einstökum atriðum og verður að láta nægja að
geta ])ess að lokum, livernig Bolir skýrir neistalit-