Quais são os postulados em que se baseiam a teoria atômica de Bohr, relativa a estrutura do átomo de hidrogênio? Que evidências experimentais havia de que a teoria de Bohr estava correta?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente explicar os postulados da teoria atômica de Bohr para o átomo de hidrogênio e também quais foram as evidências experimentais que mostraram que essa teoria estava certa. A gente vai precisar entender alguns conceitos básicos de física atômica, como níveis de energia e emissão de luz. Vamos resolver passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre os postulados de Bohr. Bohr propôs que os elétrons orbitam o núcleo em órbitas específicas, chamadas de órbitas estacionárias, sem emitir energia. Isso é diferente do que a teoria clássica previa, onde os elétrons em movimento emitiriam radiação continuamente.
Passo 3
O segundo postulado de Bohr diz que cada órbita tem uma energia definida. Isso significa que o elétron só pode ocupar certos níveis de energia e não qualquer valor intermediário. A energia dessas órbitas está quantizada.
Passo 4
O terceiro postulado é que um elétron pode saltar de uma órbita para outra, mas quando faz isso, a energia é emitida ou absorvida na forma de um fóton. A energia do fóton é igual à diferença de energia entre as duas órbitas, e isso pode ser calculado pela fórmula:
onde $ h $ é a constante de Planck e $ \nu $ é a frequência da luz emitida ou absorvida.
Passo 5
Agora, vamos às evidências experimentais que suportaram a teoria de Bohr. A principal foi a explicação das linhas espectrais do hidrogênio. Antes de Bohr, os cientistas sabiam que o hidrogênio emitia luz em comprimentos de onda específicos, formando um espectro discreto. A teoria de Bohr conseguiu explicar essas linhas espectrais calculando as energias permitidas para os elétrons no átomo de hidrogênio.
Passo 6
Outra evidência foi o modelo de Bohr que explicou a estabilidade do átomo. Segundo a física clássica, um elétron em órbita emitiria energia e spiraria para o núcleo, fazendo o átomo colapsar. Mas Bohr mostrou que, nas órbitas estacionárias, os elétrons não perdem energia, o que explica por que os átomos são estáveis.
Resposta
Então, resumindo, a teoria atômica de Bohr se baseia em postulados que definem órbitas estacionárias com energias quantizadas e a emissão ou absorção de fótons quando os elétrons mudam de órbita. As principais evidências experimentais que confirmaram essa teoria foram a explicação das linhas espectrais do hidrogênio e a estabilidade do átomo que o modelo de Bohr proporcionou.