Bohrsche Postulate
Drei Grundannahmen des Bohrschen Atommodells
Basiswissen
Nach dem Rutherfordschen Atommodell von 1911 besteht ein Atom aus einem positiv geladenen, sehr kleinen und schweren Atomkern, der von einer Anzahl Elektronen umgeben ist. An diese Vorstellung knüpfte Bohr an. Er untersuchte die periodische Umlaufbewegung eines einzigen Elektrons, wie sie sich aus den Formeln der klassischen Mechanik ergibt, wenn die Kraft zwischen Kern und Elektronen von der elektrostatischen Anziehung herrührt. Um dieses Modell an die beobachteten Eigenschaften des Wasserstoffatoms anzupassen, erweiterte er es um drei Postulate:
Erstes Postulat
Dem Elektron steht von allen klassisch möglichen Bahnen nur eine kleine Auswahl zur Verfügung. Auf diesen Bahnen behält das Elektron seine Energie, denn es erzeugt keine elektromagnetische Strahlung. Dies sind die stationären Zustände des Atoms. Sie genügen der Formel 2·π·m·v = n·h; mit m = Elektronenmasse, v = Bahngeschwindigkeit des Elektrons, n = natürliche Zahl, h = Planckes Wirkungsquantum (Naturkonstante, immer gleicher Wert). Dadurch dass n eine natürliche Zahl (1; 2; 3; ...) sein muss, sind viele Bahnradien nicht erfüllbar.
Zweites Postulat
Das Elektron kann von einem stationären Zustand in einen anderen springen. Dieser als Quantensprung bezeichnete Vorgang liegt außerhalb des Gültigkeitsbereichs der klassischen Mechanik und der Elektrodynamik. Beim Quantensprung zwischen stationären Zuständen mit verschiedener Energie wird elektromagnetische Strahlung emittiert oder absorbiert. Dabei wird die Frequenz f der elektromagnetischen Strahlung nicht durch die Umlauffrequenz des Elektrons bestimmt, sondern ausschließlich durch die Energiedifferenz Delta E der beiden Zustände nach der von Max Planck entdeckten Formel f = Delta E/h (h ist die Planck-Konstante).
Drittes Postulat
Die Frequenz der erzeugten oder absorbierten Strahlung nähert sich der Umlauffrequenz des Elektrons an, wenn sich das Elektron im Anfangszustand nur langsam bewegt und in den energetisch nächstgelegenen Zustand springt.