Différence clé - Modèle Bohr vs Rutherford
Le concept d'atomes et de leur structure a été introduit pour la première fois par John Dolton en 1808. Il a expliqué les lois de la combinaison chimique en considérant les atomes comme des particules invisibles sans structure. Puis en 1911, le physicien néo-zélandais Ernest Rutherford a proposé que les atomes se composent de deux composants: un noyau chargé positivement au centre de l'atome et des électrons chargés négativement dans la partie extranucléaire de l'atome. Certaines théories telles que la théorie électromagnétique présentée par Maxwell ne pouvaient pas être expliquées avec le modèle de Rutherford. En raison de telles limitations du modèle de Rutherford, le physicien danois Niels Bohr a proposé un nouveau modèle en 1913 basé sur la théorie quantique des radiations. Le modèle de Bohr a été largement accepté et il a reçu le prix Nobel pour son travail. Même s'il a été largement accepté, il comporte encore certains inconvénients et limites. La principale différence entre le modèle de Bohr et le modèle de Rutherford est que dans le modèle de Rutherford, les électrons peuvent tourner sur n'importe quelle orbite autour du noyau, alors que dans le modèle de Bohr, les électrons peuvent tourner dans une coquille définie.
Qu'est-ce que le modèle de Bohr ?
Le modèle de Bohr a été proposé par Niels Bohr en 1922 pour expliquer la structure de l'atome. Dans ce modèle, Bohr a mentionné que la majeure partie de la masse atomique se trouve dans le noyau central qui contient des protons et des électrons sont disposés dans des niveaux d'énergie définis et tournent autour du noyau. Le modèle a également proposé une configuration électronique, ce qui explique la disposition des électrons sur des orbites circulaires désignées par K, L, M, N, etc. Les atomes avec des configurations électroniques complètes ne sont pas actifs. La configuration électronique détermine la réactivité de l'atome.
Figure 01: Modèle Bohr
Le modèle de Bohr est capable d'expliquer le spectre de l'atome d'hydrogène, mais il ne peut pas entièrement expliquer la réactivité des atomes multiélectrons. De plus, cela n'explique pas l'effet Zeeman, où chaque ligne spectrale se divise en plusieurs lignes en présence d'un champ magnétique externe. Dans ce modèle, un électron est considéré uniquement comme une particule. Cependant, un physicien français, de Broglie a découvert que les électrons ont à la fois des propriétés ondulatoires et particulaires. Plus tard, un physicien a proposé un autre principe appelé principe d'incertitude de Heisenberg, qui explique l'impossibilité de la détermination simultanée de la position exacte et de la quantité de mouvement de petites particules en mouvement telles que les électrons. Avec cette invention, le modèle de Bohr a fait face à un sérieux revers.
Qu'est-ce que le modèle de Rutherford ?
En 1911, Ernest Rutherford proposa le modèle de Rutherford. Il stipule que l'atome (le volume) se compose principalement d'espace et que la masse de l'atome est centrée dans le noyau, qui est le noyau de l'atome. Le noyau est chargé positivement et l'électron orbite autour du noyau. Les orbites n'ont pas de trajectoires définies. De plus, puisque les atomes sont neutres, ils ont des charges positives (dans le noyau) et négatives (électrons) égales.
Figure 02: Atome de Rutherford
Le modèle de Rutherford n'a pas réussi à expliquer la théorie électromagnétique, la stabilité de l'atome et l'existence de raies définies dans le spectre de l'hydrogène.
Quelle est la différence entre les modèles de Bohr et de Rutherford ?
Bohr vs Rutherford Model |
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| Le modèle Bohr a été proposé par Niels Bohr en 1922. | Le modèle de Rutherford a été proposé par Ernest Rutherford en 1911. |
| Théorie | |
| La majeure partie de la masse atomique se trouve dans le noyau central, qui contient des protons, et les électrons sont disposés en niveaux d'énergie définis ou coquilles. | La majeure partie de l'atome est constituée d'espace vide. Le centre de l'atome contient un noyau chargé positivement et ses électrons chargés négativement sont présents dans l'espace entourant le noyau. |
| Émission de rayonnement d'électrons | |
| Les électrons n'émettent que des ondes de fréquences définies. | Les électrons émettent des ondes de toutes fréquences. |
| Spectre d'émission d'électrons | |
| Le spectre d'émission d'électrons est un spectre de raies. | Le spectre d'émission d'électrons est un spectre continu. |
Résumé – Modèle Bohr vs Rutherford
Les modèles de Bohr et de Rutherford sont des modèles planétaires qui expliquent la structure atomique jusqu'à un certain point. Ces modèles ont des limites et n'expliquent pas certains principes modernes de la physique. Cependant, ces modèles contribuent grandement aux modèles avancés modernes qui expliquent la structure atomique. Le modèle de Bohr indique que la majeure partie de la masse atomique se trouve dans le noyau central, qui contient des protons et que les électrons sont disposés dans des niveaux d'énergie ou des coquilles définis, ce qui donne un spectre de lignes d'électrons. Le modèle de Rutherford stipule que la majeure partie de l'atome est constituée d'un espace vide et que le centre de l'atome contient un noyau chargé positivement entouré d'électrons chargés négativement, ce qui donne un spectre électronique continu. C'est la différence entre le modèle de Bohr et celui de Rutherford.
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