Bohrsches Atommodell

Das bohrsche Atommodell (von Niels Bohr entwickelt) war das erste quantenmechanische Atommodell. Es erklärt die Linienspektren des Wasserstoffatoms durch die Forderung, dass sich das Elektron nur auf bestimmten Kreisbahnen bewegen kann, nämlich solchen, deren Drehimpuls ein ganzzahliges Vielfaches von ħ=h/(2π) mit dem Planckschen Wirkungsquantum h ist. Der Übergang von einer solchen Bahn zur nächsten passiert sprunghaft (Quantensprung), und dabei wird ein Photon mit der entsprechenden Energiedifferenz abgegeben. Dies ist die einzige Möglichkeit für das Elektron, elekromagnetische Strahlung abzugeben.

Außerdem erklärt es die Stabilität der Atome: Nach der klassischen Physik müßte ein Elektron, das um den Atomkern kreist, ständig elektromagnetische Wellen aussenden und dadurch Energie verlieren. Man kann berechnen, dass aufgrund dieses Energieverlustes das Elektron innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde auf den Kern stürzen müsste, was ganz offensichtlich nicht passiert. Im bohrschen Atommodell kann das Elektron auf der Bahn mit der niedrigsten Energie keine elektromagnetische Strahlung abgeben, da es keine niedrigere Bahn mehr gibt, in die das Elektron springen könnte.

Das Bohrsche Atommodell ist heute überholt, da es einige falsche Aussagen macht (z.B. müßte der Drehimpuls des Elektrons im Grundzustand nach diesem Modell ħ sein, tatsächlich ist er aber 0). Jedoch hat es entscheidend zur Entwicklung der Quantenmechanik beigetragen. Es war das erste Atommodell, das nicht mehr von der unbeschränkten Gültigkeit der klassischen Mechanik ausging. Außerdem führte es als erstes nichtkontinuierliche Bewegungsgesetze ein und brach so mit dem bis dahin geltenden Lehrsatz natura non facit saltus (die Natur macht keine Sprünge). Die Erklärung der Stabilität der Atome im Bohrschen Atommodell entspricht im Wesentlichen der heutigen Erklärung, nur daß die Bahn durch den allgemeineren Zustand ersetzt wurde.