¿Cómo se descubrió más tarde que el tercer postulado de Bohr era erróneo?

¿ Por qué más tarde se descubrió que el tercer postulado de Bohr era erróneo? Lo leí en una nota pero no sé por qué es?

El tercer postulado es:

Las órbitas del movimiento electrónico son circulares y bien definidas y son tales que el momento angular metro v r del electrón se cuantifica en unidades de h / 2 π .

Respuestas (3)

Alrededor de 1927, hubo una transición de la mecánica cuántica "antigua" a la mecánica cuántica "nueva". Había muchos problemas con la antigua mecánica cuántica, y las deficiencias del modelo de Bohr eran solo uno de esos problemas. En la nueva mecánica cuántica, la idea de las trayectorias clásicas de las partículas se abandona por completo. En su lugar, se propagan como ondas.

En última instancia, la razón para preferir la nueva mecánica cuántica es que concuerda mejor con la experimentación. Un experimento decisivo fue el experimento de Bothe-Geiger de 1926, que refutó la idea de Bohr de que la luz todavía podía describirse de forma clásica y que solo era necesario cuantificar el átomo. La antigua mecánica cuántica también se equivocó en varias cosas en su descripción del átomo, por ejemplo, predijo que el átomo de hidrógeno tendría un momento angular orbital de 1 ℏ en su estado fundamental, en lugar del valor correcto de cero.

Entonces, en resumen, el tercer postulado de Bohr no era un problema aislado con la vieja mecánica cuántica que necesitaba ser arreglado por una razón específica.

La estipulación de Bohr de que las órbitas son circulares y cuantificadas en unidades de ℏ fue ampliado por Sommerfeld a órbitas elípticas y la condición

∮ pag d q = norte ℏ
La teoría semiclásica (relativista) de Bohr-Sommerfeld del átomo de hidrógeno podría explicar el espectro observado del hidrógeno, así como las soluciones de la ecuación de Dirac, pero no pudo describir correctamente los efectos de perturbación de orden superior del efecto Stark y el cambio de Lamb.

Algunos buenos puntos aquí, pero el cambio de Lamb se midió en 1947, mucho después de que se abandonara la teoría de Bohr.
@ZeroTheHero- Tienes razón, por supuesto, ni la teoría de Bohr-Sommerfeld ni la de Dirac explican el Lamb-shift. Aún así, el acuerdo de esta teoría semiclásica "incorrecta" de Bohr-Sommerfeld con la teoría QM avanzada en la descripción del espectro H es bastante sorprendente.

La razón por la que esto está mal es porque:

  1. Si la órbita de un electrón está bien definida, entonces debe significar que gira alrededor del núcleo (como un sistema planetario).

⟹ Están acelerando (ya que la rotación cambia el vector de velocidad en cada instante) y de la electrodinámica, tenemos que una carga acelerada debería radiar.

⟹ Todos los electrones perderían gradualmente energía por la radiación, entrarían en espiral en el núcleo y los átomos serían imposibles.

  1. Con el advenimiento de la naturaleza probabilística de la física (la regla de Born y el Principio de Incertidumbre), las órbitas simplemente desaparecieron porque representarían posiciones definidas del electrón, lo cual es imposible a través del Principio de Incertidumbre. Entonces, el postulado falla completamente en este punto también...
No creo que sea una muy buena explicación. La radiación es un tema secundario. El problema principal es cómo funciona realmente la mecánica cuántica. Bohr era plenamente consciente del problema de la radiación y simplemente postuló que no había radiación excepto en una transición entre estados permitidos.
Tal vez no esté completo , no podemos decir que esté mal. Incluso si Bohr postulara que las órbitas cuantizadas no radiarán, va directamente en contra de la electrodinámica.
Un cuerpo que emite radiación de sincrotrón pierde energía continuamente, pero la energía de un electrón en una órbita de Bohr tiene prohibido cambiar su energía continuamente, cualquier cambio de energía debe ser discreto. Así, el modelo explica los espectros discretos de los átomos y la no emisión de radiación de sincrotrón; lástima de las otras propiedades empíricas de los átomos con las que falla abismalmente. ;)
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