1. Explique o modelo atômico de Bohr, destacando seus postulados e como ele incorporou a teoria quântica. Quais foram as principais contribuições e limitações desse modelo?

Passo 1

O enunciado pede para explicar o modelo atômico de Bohr, destacando seus postulados, a forma como incorporou a teoria quântica, e apresentar suas principais contribuições e limitações. O conteúdo envolve física atômica e a introdução de quantização de energia e momento angular.

Passo 2

O primeiro postulado estabelece que o elétron orbita o núcleo em trajetórias circulares estáveis, chamadas de órbitas estacionárias, sem emissão de radiação. Nessas órbitas, o momento angular do elétron é quantizado:
m v r = n hbar,
onde m é a massa do elétron, v sua velocidade na órbita de raio r, hbar a constante de Planck reduzida e n=1,2,3,dots o número quântico principal.

Passo 3

O segundo postulado trata das transições entre órbitas: o elétron salta de uma órbita inicial ni para uma órbita final nf, emitindo ou absorvendo um fóton cuja frequência satisfaz
h f = Eni - Enf,
onde h é a constante de Planck e En a energia da órbita n.

Passo 4

A partir desses postulados, Bohr calculou os níveis de energia do átomo de hidrogênio:
En = -,m e^48,varepsilon0^2,h^2,1n^2,
e mostrou que o espectro de linhas obedece à fórmula de Rydberg:
1lambda = R!gl(1nf^2 - 1ni^2gr),
onde R é a constante de Rydberg.

Passo 5

Principais contribuições:
  • Explicação quantitativa do espectro de emissão e absorção do hidrogênio.
  • Introdução da quantização de momento angular e energia em física atômica.
  • Ponto de partida para o desenvolvimento da mecânica quântica.

Passo 6

Principais limitações:
  • Incapaz de tratar átomos com mais de um elétron e explicar intensidades relativas das linhas.
  • Não incorpora efeitos de spin, princípio da incerteza de Heisenberg nem interação relativística.
  • Falha em fenômenos como o efeito Zeeman anômalo e espectros de átomos multieletrônicos, sendo superado pela mecânica ondulatória.

Resposta

O modelo de Bohr introduziu a ideia de órbitas estacionárias com momento angular quantizado e fótons associados a transições discretas, explicando com sucesso o espectro do hidrogênio e inaugurando a física quântica. Porém, ele não consegue descrever átomos mais complexos, não considera princípios fundamentais da mecânica quântica moderna (incerteza, spin, onda-partícula) e foi, portanto, substituído por modelos baseados na equação de Schr"odinger e na mecânica qu^antica ondulat’oria.

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