मुख्य अंतर - बोहर बनाम क्वांटम मॉडल
बोहर मॉडल और क्वांटम मॉडल ऐसे मॉडल हैं जो एक परमाणु की संरचना की व्याख्या करते हैं। बोहर मॉडल को रदरफोर्ड-बोहर मॉडल भी कहा जाता है क्योंकि यह रदरफोर्ड मॉडल का एक संशोधन है। 1915 में नील्स बोहर द्वारा बोहर मॉडल प्रस्तावित किया गया था। क्वांटम मॉडल एक परमाणु का आधुनिक मॉडल है। बोहर और क्वांटम मॉडल के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि बोहर मॉडल कहता है कि इलेक्ट्रॉन कणों के रूप में व्यवहार करते हैं जबकि क्वांटम मॉडल बताते हैं कि इलेक्ट्रॉन में कण और तरंग दोनों व्यवहार होते हैं।
बोहर मॉडल क्या है?
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, बोहर मॉडल रदरफोर्ड मॉडल का एक संशोधन है क्योंकि बोहर मॉडल परमाणु की संरचना को इलेक्ट्रॉनों से घिरे एक नाभिक से बना बताता है।लेकिन बोहर मॉडल रदरफोर्ड मॉडल की तुलना में अधिक उन्नत है क्योंकि यह कहता है कि, इलेक्ट्रॉन हमेशा नाभिक के चारों ओर विशिष्ट कोशों या कक्षाओं में यात्रा कर रहे हैं। इससे यह भी पता चलता है कि इन कोशों में अलग-अलग ऊर्जाएँ होती हैं और इनका आकार गोलाकार होता है। यह हाइड्रोजन परमाणु के लिए लाइन स्पेक्ट्रा के अवलोकन द्वारा सुझाया गया था।
लाइन स्पेक्ट्रा में असतत रेखाओं की उपस्थिति के कारण, बोह्र ने कहा कि एक परमाणु के ऑर्बिटल्स में निश्चित ऊर्जा होती है और इलेक्ट्रॉन एक ऊर्जा स्तर से दूसरे ऊर्जा को उत्सर्जित या अवशोषित कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक रेखा होती है लाइन स्पेक्ट्रा।
बोहर मॉडल के मुख्य सिद्धांत
- इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर गोलाकार कक्षाओं में घूमते हैं जिनका आकार और ऊर्जा निश्चित होती है।
- प्रत्येक कक्षा की एक अलग त्रिज्या होती है और इसे नाभिक से बाहर की ओर n=1, 2, 3, आदि या n=K, L, M, आदि के रूप में नामित किया जाता है, जहां n निश्चित ऊर्जा स्तर संख्या है।
- कक्षक की ऊर्जा उसके आकार से संबंधित होती है।
- सबसे छोटी कक्षा में सबसे कम ऊर्जा होती है। परमाणु पूरी तरह से स्थिर होता है जब इलेक्ट्रॉन निम्नतम ऊर्जा स्तर पर होते हैं।
- जब एक इलेक्ट्रॉन एक निश्चित कक्ष में गति कर रहा होता है, तो उस इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा स्थिर होती है।
- इलेक्ट्रॉन ऊर्जा को अवशोषित या मुक्त करके एक ऊर्जा स्तर से दूसरे ऊर्जा स्तर पर जा सकते हैं।
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इस आंदोलन के कारण विकिरण होता है।
बोह्र मॉडल हाइड्रोजन परमाणु में पूरी तरह से फिट बैठता है जिसमें एक एकल इलेक्ट्रॉन और एक छोटा धनात्मक आवेशित नाभिक होता है। इसके अलावा, बोह्र ने परमाणु के ऊर्जा स्तरों की ऊर्जा की गणना करने के लिए प्लांक नियतांक का उपयोग किया।
चित्र 01: हाइड्रोजन के लिए बोहर मॉडल
लेकिन हाइड्रोजन के अलावा अन्य परमाणुओं की परमाणु संरचना की व्याख्या करते समय बोहर मॉडल की कुछ कमियां थीं।
बोहर मॉडल की सीमाएं
- बोह्र मॉडल जीमन प्रभाव (परमाणु स्पेक्ट्रम पर चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव) की व्याख्या नहीं कर सका।
- यह स्टार्क प्रभाव (परमाणु स्पेक्ट्रम पर विद्युत क्षेत्र के प्रभाव) की व्याख्या नहीं कर सका।
- बोहर मॉडल बड़े परमाणुओं के परमाणु स्पेक्ट्रम की व्याख्या करने में विफल रहता है।
क्वांटम मॉडल क्या है?
हालांकि बोहर मॉडल की तुलना में क्वांटम मॉडल को समझना बहुत कठिन है, लेकिन यह बड़े या जटिल परमाणुओं के बारे में टिप्पणियों की सटीक व्याख्या करता है। यह क्वांटम मॉडल क्वांटम सिद्धांत पर आधारित है। क्वांटम सिद्धांत के अनुसार, एक इलेक्ट्रॉन में कण-तरंग द्वैत होता है और इलेक्ट्रॉन की सटीक स्थिति (अनिश्चितता सिद्धांत) का पता लगाना असंभव है। इस प्रकार, यह मॉडल मुख्य रूप से एक इलेक्ट्रॉन के कक्षीय में कहीं भी स्थित होने की संभावना पर आधारित है।इसमें यह भी कहा गया है कि कक्षक हमेशा गोलाकार नहीं होते हैं। विभिन्न ऊर्जा स्तरों के लिए कक्षकों का विशेष आकार होता है और ये 3D संरचनाएं होती हैं।
क्वांटम मॉडल के अनुसार क्वांटम संख्याओं के प्रयोग से एक इलेक्ट्रॉन को एक नाम दिया जा सकता है। इसमें चार प्रकार की क्वांटम संख्याओं का प्रयोग किया जाता है;
- सिद्धांत क्वांटम संख्या, n
- कोणीय गति क्वांटम संख्या, I
- चुंबकीय क्वांटम संख्या, ml
- स्पिन क्वांटम संख्या, ms
सिद्धांत क्वांटम संख्या नाभिक से कक्षीय की औसत दूरी और ऊर्जा स्तर की व्याख्या करती है। कोणीय गति क्वांटम संख्या कक्षीय के आकार की व्याख्या करती है। चुंबकीय क्वांटम संख्या अंतरिक्ष में ऑर्बिटल्स के उन्मुखीकरण का वर्णन करती है। स्पिन क्वांटम संख्या एक चुंबकीय क्षेत्र में एक इलेक्ट्रॉन की कताई और इलेक्ट्रॉन की तरंग विशेषताओं को देती है।
चित्र 2: परमाणु कक्षकों की स्थानिक संरचना।
बोहर और क्वांटम मॉडल में क्या अंतर है?
बोहर बनाम क्वांटम मॉडल |
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| बोह्र मॉडल एक परमाणु मॉडल है जिसे नील्स बोहर (1915 में) ने परमाणु की संरचना को समझाने के लिए प्रस्तावित किया था। | क्वांटम मॉडल एक परमाणु मॉडल है जिसे परमाणु की संरचना को सटीक रूप से समझाने के लिए आधुनिक परमाणु मॉडल माना जाता है। |
| इलेक्ट्रॉनों का व्यवहार | |
| बोह्र मॉडल एक इलेक्ट्रॉन के कण व्यवहार की व्याख्या करता है। | क्वांटम मॉडल एक इलेक्ट्रॉन के तरंग-कण द्वैत की व्याख्या करता है। |
| आवेदन | |
| बोहर मॉडल हाइड्रोजन परमाणु के लिए लागू किया जा सकता है लेकिन बड़े परमाणुओं के लिए नहीं। | क्वांटम मॉडल का उपयोग किसी भी परमाणु के लिए किया जा सकता है, जिसमें छोटे और बड़े, जटिल परमाणु शामिल हैं। |
| कक्षकों का आकार | |
| बोहर मॉडल प्रत्येक कक्षीय के सटीक आकार का वर्णन नहीं करता है। | क्वांटम मॉडल उन सभी संभावित आकृतियों का वर्णन करता है जो एक कक्षीय हो सकता है। |
| विद्युत-चुंबकीय प्रभाव | |
| बोहर मॉडल जीमन प्रभाव (चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव) या स्टार्क प्रभाव (विद्युत क्षेत्र का प्रभाव) की व्याख्या नहीं करता है। | क्वांटम मॉडल Zeeman और Stark प्रभावों की सटीक व्याख्या करता है। |
| क्वांटम नंबर | |
| बोहर मॉडल सिद्धांत क्वांटम संख्या के अलावा अन्य क्वांटम संख्याओं का वर्णन नहीं करता है। | क्वांटम मॉडल सभी चार क्वांटम संख्याओं और एक इलेक्ट्रॉन की विशेषताओं का वर्णन करता है। |
सारांश – बोहर बनाम क्वांटम मॉडल
हालांकि वैज्ञानिकों द्वारा कई अलग-अलग परमाणु मॉडल प्रस्तावित किए गए थे, लेकिन सबसे उल्लेखनीय मॉडल बोहर मॉडल और क्वांटम मॉडल थे। ये दोनों मॉडल निकट से संबंधित हैं लेकिन क्वांटम मॉडल बोहर मॉडल की तुलना में बहुत अधिक विस्तृत है। बोहर मॉडल के अनुसार, एक इलेक्ट्रॉन एक कण के रूप में व्यवहार करता है जबकि क्वांटम मॉडल बताता है कि इलेक्ट्रॉन में कण और तरंग दोनों व्यवहार होते हैं। यह बोहर और क्वांटम मॉडल के बीच मुख्य अंतर है।
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