Modelo atómico según Niels Bohr

Niels Bohr era un físico danés que después de finalizar su doctorado, en 1912, comenzó a trabajar dentro del equipo de Rutherford en los Laboratorios Cavendish de Cambridge.

Niels Bohr

En el modelo de Bohr se mezclan ideas cuánticas junto con otras de la física clásica, sin otro criterio que conseguir que el modelo clásico de Rutherford continuara funcionando.
Tomando como punto de partida este modelo de Rutherford, Niels Bohr trató de incorporar en él la teoría de “cuantos de energía” desarrollada por Max Planck y el efecto fotoeléctrico observado por Albert Einstein.

Según el modelo de Bohr, el átomo es un pequeño sistema solar con un núcleo en el centro y una nube de electrones que giran alrededor del núcleo en órbitas bien definidas. Lo original de esta teoría es que afirma que los electrones solamente pueden estar en determinadas órbitas. En cada una de estas órbitas, los electrones tienen asociada una determinada energía, que es mayor en las órbitas más externas.

La característica esencial del modelo de Bohr es que en él los electrones se ubican alrededor del núcleo únicamente a ciertas distancias bien determinadas. El por qué de esta disposición se estableció más tarde, cuando el desarrollo de la mecánica cuántica alcanzó su plena madurez.

Trece años después que Max Planck decidiera incorporar el cuanto a la teoría de la luz, Bohr introdujo el cuanto en la estructura atómica. 

El modelo de Bohr es muy simple y recuerda al modelo planetario de Copérnico, los planetas describiendo órbitas circulares alrededor del Sol. El electrón de un átomo describe también órbitas circulares, pero los radios de estas órbitas no pueden tener cualquier valor.

Consideremos un átomo con un solo electrón y con un núcleo de carga eléctrica Z suficientemente pesado para considerarlo inmóvil. El electrón describe una órbita circular de radio r. La energía del electrón es mayor cuando el radio es mayor.

Los electrones no radian energía (luz) mientras permanecen en órbitas estables. Pero si saltan de una órbita de menor energía a una de mayor energía, el electrón absorbe un cuanto de energía (una cantidad igual a la diferencia de energía asociada a las órbitas concernidas). Si el electrón pasa de una órbita de mayor energía a una de órbita más interna, pierde energía en forma de radiación (luz), el electrón desprende un cuanto de energía.

El mayor éxito del modelo atómico de  Bohr fue dar explicación al espectro de emisión de luz del hidrogeno.