अणुभौतिकीमध्ये, रूदरफोर्ड-बोर प्रतिकृती किंवा बोर प्रतिकृती ही अणूची अंतर्गत रचना स्पष्ट करणारी प्रतिकृती आहे.
नील्स बोर यांनी १९१३ मध्ये ही प्रतिकृती मांडली. या प्रतिकृतीनुसार प्रत्येक अणुमध्ये धन विद्युतप्रभार असणारे अणुकेंद्रक असते आणि या अणुकेंद्रकाभोवती ऋण विद्युतप्रभार असणारे इलेक्ट्रॉन वर्तुळाकार रेषेत फिरत असतात. अणुकेंद्रक हे धन विद्युतप्रभार असणारे प्रोटॉन आणि कोणताही विद्युतभार नसणारे न्युट्रॉन यांनी बनलेले असते. अणूची ही प्रतिकृती आपल्या सौरमालेसारखीच आहे. अणुकेंद्रक हे सूर्यासारखे तर त्याभोवती फिरणारे इलेक्ट्रॉन ग्रहांसारखे आहेत आणि गुरुत्वाकर्षणाएवजी येथे विद्युतचुंबकीय बल कार्यरत असते. रुदरफोर्डची अणूची मूळची प्रतिकृती आणि ही प्रतिकृती यांतील प्रमुख फरक म्हणजे स्थिर कक्षांची संकल्पना. बोर यांनी इलेक्ट्रॉनची अणूमधील हालचाल ही मर्यादित असते असे सुचवले व त्यासाठीचे काटेकोर गणितीय नियम वापरून रुदरफोर्डच्या प्रतिकृतीमध्ये बदल केला.
विसाव्या शतकाच्या सुरुवातीला अर्नेस्ट रुदरफोर्ड यांनी स्वतःच्या अणूवर केलेल्या प्रयोगांच्या आधारे अणूची प्रतिकृती सुचवली होती. या प्रतिकृतीमध्ये अणूमधील धन विद्युतभार हा अणूच्या मध्यभागी एका छोट्या जागेत असून इलेक्ट्रॉन्स हे या अणुकेंद्रकाभोवती फिरतात असे मानले गेले होते. परंतु अभिजात यामिकीच्या नियमांनुसार ऋणप्रभारित इलेक्ट्रॉन वर्तुळाकार कक्षेत फिरत असताना विद्युतचुंबकीय प्रारण बाहेर टाकत राहतील. यामुळे त्यांची ऊर्जा आणि पर्यायाने त्यांच्या कक्षेची त्रिज्या कमी होत जाईल आणि ते अणुकेंद्रकात पडतील. अर्थात असे होत असेल तर अणूचे आणि पर्यायाने जगातील सर्व पदार्थांचे अस्तित्वच धोक्यात येते. त्याचप्रमाणे, जर इलेक्ट्रॉनची कक्षा लहान होत जात असेल तर अणूमधून बाहेर येणाऱ्या प्रारणाची वारंवारता सलग असायला हवी मात्र १९व्या शतकातील प्रयोगांमधून असे स्पष्टपणे दिसून आले होते की अणू केवळ काही तुटक वारंवारतेचे प्रारण बाहेर टाकतात.
रुदरफोर्ड यांच्या प्रतिकृतीमधील या त्रुटी दूर करण्यासाठी नील्स बोर यांनी या प्रतिकृतीमध्ये काही बदल करून जी नवी प्रतिकृती बनवली तिला आपण आज बोरची अणूची प्रतिकृती म्हणून ओळखतो. त्यांनी खालील गोष्टी सुचवल्या:
येथे h हा प्लॅंकचा स्थिरांक आहे.
एकमेकांभोवती प्रकाशाच्या वेगापेक्षा बऱ्याच कमी वेगाने फिरणाऱ्या दोन विद्युतभारीत कणांच्या संहतीसाठी बोरची प्रतिकृती जवळपास अचूक ठरते. हायड्रोजनचा अणू, एक इलेक्ट्रॉन निघून गेलेला हेलियमचा अणू, दोन इलेक्ट्रॉन निघून गेलेला लिथियमचा अणू, पॉझिट्रॉनियम आणि कोणत्याही अणूच्या रेडबर्ग अवस्था अशा संहतींची उदाहरणे आहेत.
बोरच्या प्रतिकृतीमधील इलेक्ट्रॉनच्या कक्षांच्या त्रिज्या ठरवण्यासाठी खालीलप्रमाणे गणित मांडता येते.
म्हणजेच हायड्रोजन अणूच्या सर्वांत खालच्या ऊर्जापातळीमध्ये असणाऱ्या (n = 1) इलेक्ट्रॉनची ऊर्जा अणुकेंद्रकापासून अनंत अंतरावर स्थिर असणाऱ्या इलेक्ट्रॉनच्या ऊर्जेपेक्षा जवळपास 13.6 eV एवढी कमी असते. यानंतरची ऊर्जा पातळी (n = 2) ही −3.4 eV इतकी आहे तर त्यानंतरची पातळी (n = 3) ही −1.51 eV आहे. अणूमध्ये प्रत्येक n साठी एक म्हणजे एकूण अनंत ऊर्जा पातळ्या अस्तित्वात असतात.
This article uses material from the Wikipedia मराठी article बोरची अणूची प्रतिकृती, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply (view authors). इतर काही नोंद केली नसल्यास,येथील मजकूर CC BY-SA 4.0च्या अंतर्गत उपलब्ध आहे. Images, videos and audio are available under their respective licenses.
®Wikipedia is a registered trademark of the Wiki Foundation, Inc. Wiki मराठी (DUHOCTRUNGQUOC.VN) is an independent company and has no affiliation with Wiki Foundation.