Per spiegare il mistero delle righe spettrali,
Bohr propose un modello di atomo radicalmente diverso, con gli elettroni
orbitanti attorno al nucleo.
Non mi sembra una gran novità. Abbiamo già visto come gli elettroni possono orbitare attorno
ad un nucleo carico positivamente.
Sì, ma per spiegare la "firma" spettrale,
Bohr immaginò che gli elettroni dovessero seguire una regola assolutamente
nuova: Gli elettroni possono stare
solo su orbite "speciali". Tutte le altre orbite non sarebbero possibili.
Essi però potrebbero "saltare" da un'orbita permessa ad
un'altra, e nel salto oscillerebbero un po'...
E questo produrrebbe la radiazione!
Per vedere come può succedere, prova a cliccare
sulle diverse orbite nel modello atomico qui sotto.
Ehi, quando clicco su un'orbita più interna,
viene sparato fuori un piccolo serpentello colorato, ma quando clicco
su un'orbita più grande il serpentello arriva dall'esterno e fa
"schizzare su" l'elettrone.
Quei serpentelli sono piccoli pacchetti di luce
(energia elettromagnetica). Noi li chiamiamo fotoni.
Però, quando prima abbiamo giocato con le orbite,
abbiamo visto che praticamente ogni orbita e ogni velocità
erano possibili.
Adesso capisci perchè il modello di Bohr era
considerato così rivoluzionario! Esso prevedeva che l'energia degli
elettroni potesse cambiare solo per piccoli salti discreti. Questi
sono i cosiddetti quanti, ed è il motivo per cui questa parte
della fisica è chiamata Meccanica Quantistica.
E' da lì che viene l'espressione "salto
quantico"?
Già. Curiosamente, il termine è usato nel linguaggio
quotidiano per significare un grande salto, ma i fisici
lo usano per indicare un salto fra orbite permesse, che è in genere
molto, ma molto piccolo. Il concetto importante è che questi
salti non possono essere divisi in "saltelli" più piccoli.
Per un elettrone in gioco, la scelta è "tutto o niente".