Responda: d) O que são órbitas de Bohr-Sommerfeld e a causa de sua concepção?;
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a pergunta está pedindo. A gente quer saber o que são as órbitas de Bohr-Sommerfeld e por que elas foram criadas. Isso está dentro da matéria de Física Atômica, especificamente na história do modelo atômico. Para resolver isso, vamos precisar falar sobre o modelo de Bohr e como Sommerfeld expandiu esse modelo.
Passo 2
Primeiro, lembra do modelo de Bohr? Niels Bohr propôs que os elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas fixas, e cada órbita corresponde a um nível de energia específico. Mas, esse modelo era meio limitado porque só funcionava bem para átomos com um único elétron, tipo o hidrogênio.
Passo 3
Então, Arnold Sommerfeld entrou em cena para melhorar isso. Ele adicionou mais detalhes ao modelo de Bohr, permitindo que as órbitas dos elétrons não fossem apenas circulares, mas também elípticas. Essas novas órbitas é que chamamos de órbitas de Bohr-Sommerfeld. Para fazer isso, Sommerfeld usou a teoria quantizada das ações, onde certas quantidades físicas, chamadas ações, só podiam assumir valores específicos. A condição que ele usou para as órbitas é dada por:
onde
é o momento,
a coordenada,
um número inteiro e
a constante de Planck.
Passo 4
A causa da concepção das órbitas de Bohr-Sommerfeld foi a necessidade de explicar melhor os espectros atômicos, especialmente os detalhes finos das linhas espectrais que o modelo de Bohr não conseguia explicar completamente. Ao permitir órbitas elípticas e quantizar mais variáveis, Sommerfeld conseguiu explicar a estrutura mais complexa dos espectros e introduziu conceitos que mais tarde seriam fundamentais para a mecânica quântica.
Resposta
As órbitas de Bohr-Sommerfeld são uma extensão do modelo de Bohr, onde os elétrons orbitam o núcleo em trajetórias elípticas e não apenas circulares. Elas foram concebidas por Arnold Sommerfeld para melhorar o modelo de Bohr, permitindo uma explicação mais detalhada dos espectros atômicos através da quantização adicional das ações das órbitas, ajudando a explicar as linhas espectrais mais complexas observadas nos átomos.