Modelo simplificado de Bohr/De Broglie: unión de orbitales

¿Qué te hace pensar que la pregunta tiene respuesta? El modelo de Bohr tiene una validez limitada y esto se realizó desde el principio.

En esencia, estás describiendo una transición de un estado no ligado del electrón (con energía total positiva) a un estado ligado (con energía total negativa). Esto no puede suceder por sí solo, ya que la energía adicional debe ir a alguna parte, pero es posible que suceda con la emisión de un fotón.

En este caso, la transición no es diferente a cualquier transición entre estados ligados. El modelo de Bohr tiene muy poco que decir acerca de las transiciones. En esencia, afirma

Un electrón ligado sólo puede ocupar las órbitas del conjunto$\{\cdots\}$, y puede hacer la transición entre ellos emitiendo o absorbiendo radiación.

pero no dice nada sobre la probabilidad de que ocurran tales transiciones o los mecanismos que las inducen.

A menos, por supuesto, que esté pensando en un electrón que (i) ya está cerca del núcleo y (ii) ya tiene una velocidad lo suficientemente baja como para estar en un estado ligado. En ese caso, su pregunta "¿cómo decidió cambiar el electrón de simplemente volar más allá del protón libre para tomar cualquier camino para unirse a una órbita cuantizada alrededor del núcleo?" esencialmente se reduce a "¿cómo decidió el electrón notar repentinamente el núcleo?", Lo que debería poder ver es una pregunta ridícula.

Esta es una pregunta difícil. Me tomaré la libertad de reformular la pregunta y luego usaré analogías para, con suerte, dar algún tipo de respuesta que nos lleve en parte al camino con este tema posiblemente oscuro pero valioso.

¿Cómo cambió el electrón de simplemente pasar volando junto al protón a adoptar una órbita cuantizada a su alrededor?

Porque fue atraído hacia el protón a través de una fuerza electromagnética lineal y rotacional, y porque es un "spinor" con una naturaleza ondulatoria que podemos representar así:

No es una partícula puntual que gira alrededor del protón como un planeta que orbita alrededor del Sol. Vea los orbitales atómicos donde los electrones "existen como ondas estacionarias" y recuerde la naturaleza ondulatoria de la materia. Hacemos electrones a partir de ondas de luz en producción de pares y podemos difractarlos. El electrón es más como una onda atrapada en una configuración de cinturón de Dirac , como los anillos de Saturno con un giro. Y pasa de simplemente girar alrededor de sí mismo, a girar también alrededor de un protón. Como analogía, piense en un ciclón dando vueltas y vueltas, y también dando vueltas y vueltas a un intenso anticiclón en su centro. Alternativamente, piense en un aro que gira como una rueda sin radios, luego piense en un hula hoop . Luego piense en las órbitas cuantificadas como algo así como engranajes. Cuando haces hula con tu aro, puedes pasar de una longitud de onda por hula a dos o tres, etc. Pero si no es un número entero, no puedes mantener el ritmo.