CONTRAPOSIÇÃO À TEORIA DE NIELS BOHR E À TEORIA DE

CONTRAPOSIÇÃO À TEORIA DE NIELS BOHR E À TEORIA DE LOUIS
DE BROGLIE
Luiz Carlos de Almeida
Contraposições ao Modelo Atômico de Bohr:
A interpretação que as emissões eram produzidas por elétrons já era estabelecida
como uma verdade solidificada, antes mesmo de Niels Bohr desenvolver sua teoria
atômica.
Quando Bohr se inteirou das fórmulas de Balmer e Rydberg (determinação dos
outros comprimentos das ondas do espectro de emissões do hidrogênio), estabeleceu
uma teoria que tratava os dados produzidos por essas emissões (representação dos
números empíricos), como se fossem relacionados às energias quantizadas nas camadas
eletrônicas, desenvolvendo um sentido físico para esses números empíricos utilizados
tanto por Balmer quanto por Rydberg.
No quadro abaixo estão colocados dados que mesmo não completos na época do
desenvolvimento de sua Teoria Atômica (falta de determinação de algumas séries),
foram considerados (previstos) na interpretação das emissões pelo Modelo Atômico de
Niels Bohr:
Como demonstrado, esses números representam relações físicas, de choques de
elétrons com posítrons externos do núcleo do hidrogênio, tendo como resultado,
processos de aniquilação e emissões de radiações eletromagnéticas, com energias
determinadas pela equação apresentada neste quadro.
Os postulados de Niels Bohr:
O Postulado das ondas ou estados estacionárias: “Os elétrons se movem em um
átomo somente em certas órbitas, sem irradiar energia”.
Este postulado estabelece que, o átomo de hidrogênio pode existir, sem irradiar
energia, em qualquer estado de um conjunto discreto de estados estacionários, com
energias bem determinadas, isto é, energias quantizadas, mas, elétrons não irradiam
energia. Não há estas energias quantizadas nos elétrons. Não são os elétrons que emitem
ou absorvem fótons.
O Postulado da Frequência: “Os átomos irradiam somente quando um elétron
sofre uma transição de um estado estacionário para outro, sendo a frequência da
radiação emitida relacionada às energias das órbitas”.
Este postulado está equivocado, pois as emissões de radiações não estão
relacionadas com elétrons das camadas eletrônicas e sim com o núcleo atômico.
Análise sobre a interpretação física da quantização do momento angular do
elétron orbital no átomo de hidrogênio do Modelo de Bohr equacionado pela Teoria de
Louis de Broglie:
Quanto à Teoria de Louis de Broglie em relação ao modelo de Bohr que suas
equações levariam a uma interpretação física da quantização do momento angular do
elétron orbital no átomo de hidrogênio, como postulado por Bohr e que uma onda
estacionária ao longo de uma circunferência, o comprimento da circunferência da órbita
corresponderia a um número inteiro de comprimentos de onda, tornando possível a
explicação dos estados discretos de energia postulado por Bohr em termos de ondas
estacionárias fica sem sentido, já que a base teórica de Niels Bohr é produto de uma
interpretação incorreta da origem das emissões eletromagnéticas.
Todos os teóricos interpretam que a origem das emissões eletromagnéticas, por
elementos químicos submetidos à corrente elétrica, é proveniente do elétron orbital.
Atualmente, ainda é um paradigma sem contestação e baseado nessas circunstâncias,
Niels Bohr, como outros, desenvolveu sua teoria baseada em premissas incorretas,
produzindo, assim, formulações matemáticas, também, não condizentes com os
acontecimentos.
O momento angular orbital do primeiro elétron é determinado pelo equilíbrio
entre a força de resistência da energia escura condensada que envolve o núcleo e a força
de atração magnética entre esse elétron e o posítron a mais do próton, mantendo esse
elétron contido em seu loco específico para cada núcleo atômico (depende do volume
nuclear).
Para os demais elétrons irá depender de relações eletromagnéticas, entre o
próximo elétron a preencher seu loco e os elétrons que já preencheram suas posições. A
partir da definição do primeiro elétron, os demais ocuparão orbitais possíveis
determinadas por tais forças e assim cada camada é determinada pelas forças
eletromagnéticas envolvidas.
Isto não corrobora com a ideia de existência de camadas estacionárias como
determina a Teoria de Niels Bohr apoiada na possibilidade determinada pela Teoria de
Louis de Broglie sobre a quantização do momento angular do elétron orbital.
Outro fator a ser observado, refere-se às relações, em que Louis de Broglie
determina para uma partícula e seu comprimento de onda:
Relações da Teoria de Louis de Broglie:
(λ ) =
h
p
→
(2.π .r = n.λ = n.h / p = nh / m.v)
(λ ) =
h
M .v
(m.v.r = L = nh / 2π )
Onde:
n = 1, 2, 3, 4, 5, 6...
Louis de Broglie estrutura a base de sua Teoria, utilizando a Constante de Planck
para a determinação do comprimento de onda de qualquer partícula concluindo que para
uma onda estacionária ao longo de uma circunferência, o comprimento da
circunferência da órbita corresponde a um número inteiro de comprimentos de onda
(2.π .r = n.λ ) .
No entanto, conforme apresentado neste estudo, a Constante de Planck se trata
da energia cinética por giro da radiação eletromagnética. Energia específica para as
radiações eletromagnéticas, que não apresenta qualquer relação física intrínseca com
qualquer outra partícula.
Percebe-se que a Teoria de Louis de Broglie que explicaria os estados discretos
de energia postulados por Bohr, em termos de ondas estacionárias, não tem consistência
com os fatos envolvidos. Como as medidas encontradas são iguais, nota-se que sua
teoria foi criada a partir dos dados da Teoria Atômica de Niels Bohr, no sentido de dar
um sentido físico a ela.
Pela Teoria de Louis de Broglie, a frequência em cada órbita (número de
translações) do elétron, também, é relacionada com a camada eletrônica (n) , ou seja, o
número de giro do elétron em seu eixo (Spin), na suposta primeira camada do
hidrogênio (n = 1) , por exemplo, seria um giro e assim por diante.
Coincidências entre os raios das camadas estacionárias de Louis de Broglie e
Niels Bohr:
Velocidade do elétron da primeira camada (pela Teoria de Bohr):
Ve = 2.187.691,2653055195 3141394817 4997...m / s
Comprimento da onda do elétron (Pela Teoria de Louis de Broglie):
(λ ) =
h
=
Me.Ve
(λ ) = 3,324918471... Aº
Comprimento da circunferência da primeira e segunda camada (n=1) e (n=2)
2.π .r =
Para
n ( 2) → ( R 2) =
nh
Me.Ve
→ 2.π .r = (1) × (3,324918471...) = 3,324918471... Aº
n(1) → ( R1) =
(1) × (3,324918471...)
2.π
e
(2) × (3,324918471...)
2.π
( R1) = 0,529.. Aº , ( R 2) = 1,058.. Aº e assim sucessivamente.
(Os resultados são os mesmos descritos por Niels Bohr)
Após o estudo da Constante de Coulomb (Significado matemático e físico da
Constante de Coulomb) serão apresentadas inconsistências das medidas descritas acima,
pois, nesse estudo serão apresentados conceitos, sem os quais, não se consegue
visualizar tais inconsistências.
CRÍTICAS À EQUAÇÃO E AO SIGNIFICADO FÍSICO DA CONSTANTE
DA ESTRUTURA FINA
Segundo a Teoria aceita, a “Constante de estrutura fina”, é considerada como
universal. É uma grandeza que tem origem na observação de finas estruturas nos
espectros dos elementos alcalinos, tais como lítio, sódio, potássio e outros, além do
próprio hidrogênio. São todos átomos que possuem apenas um elétron em sua última
camada de energia do estado não excitado. A compreensão desse fenômeno se deu à luz
da correção relativística para as transições de estados mais excitados quando estes
perdem a degenerescência do número quântico orbital para produzir as raias no espectro
observado.
Possui algumas características peculiares e sua natureza é compreendida apenas
dentro do contexto relativístico.
Por ser de natureza relativística, essa constante também vai desempenhar um
papel primordial na constituição do núcleo atômico, onde governa a física quântica
relativística. Partículas constituintes do núcleo são resultados da interação entre
partículas elementares carregadas eletricamente. Por exemplo, o nêutron é constituído
de um próton, um elétron e um neutrino. Agindo tenuamente em ambiente onde
governam forças de intensidade inimaginável, como a força eletromagnética, a
“constante de estrutura fina”, porém, acaba por desempenhar papel fundamental.
Relação matemática para corrigir a energia cinética da radiação emitida da
fórmula de Niels Bohr para a Fórmula da Energia Cinética Newtoniana:
A teoria atual relaciona a energia cinética da radiação emitida como originária
do elétron que após o impacto, pula para uma camada de mais energia e em um pequeno
intervalo de tempo algum elétron deste nível de energia volta à camada original e emita
essa diferença de energia em forma de radiação.
Como um elétron emite a radiação, em período posterior, ocorre violação do
princípio da conservação das energias ou da conservação dos momentos neste pequeno
intervalo. Dessa forma, a Mecânica Quântica aceita que a conservação de energia não é
necessariamente válida em pequenos intervalos de tempo. Este processo em que a
energia não é conservada pelos fatores envolvidos (o elétron que recebeu o impacto),
mas, pelo sistema, é chamado de “troca virtual de um fóton entre elétrons”.
Por causa desta interpretação, não houve a possibilidade de se utilizar a Fórmula
da energia cinética para mensurar esta energia emitida, pois, ela era apenas devolvida
por algum elétron, posteriormente, em um pequeno intervalo de tempo. Desta forma,
ficou impossível dissociar esta energia cinética de um elétron que retorna de um nível
maior para outro de menor energia.
Para mensurar matematicamente essa energia, houve a necessidade de um
artifício matemático, embutido na fórmula da Teoria atual, para adequar aos valores
reais dessa energia emitida, supostamente, pelo elétron orbital.
Assim, foi apresentada a Fórmula, que relaciona a energia cinética da radiação,
emitida pelo elétron orbital, com a massa do elétron e com a velocidade da luz (Fórmula
da energia de Albert Einstein ( M .c 2 ) , com o número atômico ( Z 2 ) , com a camada
eletrônica 2(n) 2 e a introdução da “Constante da Estrutura Fina” (α ) ).
E ( n) =
Z 2 .α 2 .Me.c 2
2( n ) 2
Tem-se, então, para o “estado fundamental” (n = 1) do átomo de hidrogênio
( K = 1) :
E (1) = −
α 2 .Me.c 2
2
=−
1
511KeV
x
= −(h).(c).( Ry ) = −13,6eV
2
2
(137)
Sabe-se que a Constante da Estrutura Fina (α ) é:
(α ) =
Ve(1)
c
(α ) =
2.188.347,9867000545 7850817129 19326...
=
299.972.458
(α ) = 7,2951630336 0108673212 98537194... × 10 −3 =
(α ) =
1
137,0771284197 5697033455 1450615246 ...
Observação:
A Teoria atual considera que a velocidade Ve(1) seja a velocidade do elétron
orbital da camada K, mas, como demonstrado matematicamente nas determinações das
energias cinéticas das radiações emitidas, produzidas pelos impactos dos elétrons nos
posítrons nucleares do hidrogênio, esta velocidade é do elétron acelerado da Série de
Lyman.
A velocidade da luz não se enquadra nestas relações, mas, como é utilizada a
“Fórmula da Energia de Albert Einstein ( M .c 2 ) para altas velocidades”, foi utilizada
uma relação matemática, a “Constante da Estrutura Fina” para anular a velocidade da
luz e substituí-la pela velocidade do elétron acelerado da Série de Lyman,
Transformando a Fórmula de Niels Bohr na Fórmula da energia cinética Newtoniana.
Após estas considerações, pode-se substituir a “Constante da Estrutura Fina” na
Fórmula (da Teoria atual) e encontrar a relação corrigida dessa Fórmula (que é a própria
Fórmula da Energia Cinética Newtoniana):
E (1) = −
α 2 .Me.c 2
2
=(
Ve 2 Me.c 2
) .
c
2
Ve 2 Me.c 2
E.c = 2 x
2
c
E.c =
Me.Ve 2
2
Esta transformação demonstra que a fórmula da energia de Albert Einstein não
mensura a energia emitida e que foi utilizada a fórmula da energia cinética de Newton, o
que é uma grande evidência que não ocorre emissão pelo elétron orbital, pois, esta
energia é imediata e resultante de um impacto e não dá para usá-la, para uma emissão
em um momento posterior, como no caso de um elétron que retorna a uma camada de
“menor energia” e emita a diferença de energia em forma de radiação. Camadas
eletrônicas não possuem níveis de energia, não sendo, portanto, quantizadas como
afirma a Teoria atualmente aceita.
A Constante da Estrutura Fina é uma relação matemática para corrigir a energia
cinética da radiação emitida da teoria de Niels Bohr (que utiliza a Teoria de Einstein),
para a Fórmula da Energia Cinética Newtoniana.
E (1) =
α2
2
.Transforma.( Me.c 2 ).em =
Me.Ve 2
2
A energia cinética da radiação limite da Série de Lyman é determinada pela
Fórmula da energia cinética do impacto do elétron acelerado:
E.c =
Me.Ve 2 (9,109.382.91(40) × 10 −31 ) × (2.188.347,9867000545 7850817129 1932...) 2
=
=
2
2
E.c. = 2,1811811220 1914171381 2979205010 ... × 10 −18 J .s
Ve = 2.188.347,9867000545 785081712919327...m / s
(Relação da energia cinética com a massa do elétron acelerado e sua velocidade na
Série de Lyman)
PROVA MATEMÁTICA INCONTESTÁVEL DO QUE REPRESENTA A
FREQUÊNCIA LIMITE DAS RADIAÇÕES EMITIDAS NAS SÉRIES
ESPECTRAIS DO HIDROGÊNIO:
O Modelo de Niels Bohr, também fornece uma expressão da Constante de
Rydberg em termos de “Constantes Fundamentais” e, sem perceber, oferece uma prova
matemática incontestável do que representa fisicamente e matematicamente a
Constante de Rydberg.
O modelo de Bohr utiliza o comprimento de onda Compton do elétron
hc 
hc



λeCOMPTON = Me.c 2  dividida por 2π , ou seja, DeCOMPTON = 2.π .Me.c 2  :
Fórmula de Niels Bohr para a Constante de Rydberg (relação empírica em que
“Constantes Fundamentais” são usadas para determinar a Constante de Rydberg):
Ryd .H =
α2
(4π ) × (DeCP )
Como o comprimento de onda Compton do elétron é normalizada por 2π ,
então:
(DeCOMPTON ) =
λeCP
h.c
h.c
→ (λeCOMPTON ) =
→ (DeCOMPTON ) =
2
2.π
Me.c
2.π .Me.c 2
Utilização do que representa a “Constante da Estrutura Fina” (α ) e o
Comprimento de onda Compton do elétron na Fórmula empírica de Niels Bohr:
Como:
(α ) =
Ve( Lyman)
c
e,
(DeCOMPTON ) =
h.c
.
2.π .Me.c 2
Então:
2
Ryd .H =
α2
(4π ) × (DeCOMPTOM )
=
 Ve 
 
 c 
Ryd .H =
h.c
(4π ) ×
2π .Me.c 2
Simplificando esta relação empírica encontra-se o que representa fisicamente a
Constante de Rydberg:
2
 Ve 
 
 c 
Ryd .H =
h.c
(4π ) ×
2π .Me.c 2
→
Ryd .H =
Me.Ve 2
2.h.c
Na determinação matemática da fórmula de Rydberg, apresentada neste
trabalho, foi determinado que a Constante de Rydberg é a Frequência limite da Série de
Lyman dividida pela velocidade da luz e chegou-se ao mesmo resultado que se chega
com a Fórmula de Niels Bohr com a utilização das supostas “Constantes
Fundamentais”:
Ryd .H =
F
Me.Ve 2
, como: F =
2h
c
→
Ryd .H =
Me.Ve 2
2.h.c
Niels Bohr demonstra, por meio dessa Fórmula para a Constante de Rydberg,
que a frequência limite (F) da radiação emitida em cada Série é igual à massa do elétron
multiplicada pela sua velocidade ao quadrado dividida por dois, isto é, demonstra que a
frequência limite da radiação emitida em cada Série é igual à Energia cinética do elétron
dividida pela Constante de Planck (h) e, ao mostrar isto, está implicitamente mostrando
que só podemos ter esta energia cinética por um choque desse elétron em algum
posítron nuclear.
Me.Ve 2
A energia cinética da radiação (E) é igual a ( E = F × h) , e como ( F =
)
2.h


Me.Ve 2
então,  E =
× h  é igual à energia cinética da radiação, ou seja, a Energia
2.h


cinética da radiação emitida é igual à energia cinética do choque do elétron em um
posítron do próton do hidrogênio, ou seja, a energia cinética do elétron acelerado
Me.Ve 2
determinada pela fórmula da energia cinética Newtoniana ( E =
).
2
(Sem perceber, Niels Bohr derruba sua própria Teoria Atômica ao apresentar a
Fórmula da Constante de Rydberg com a utilização das supostas “Constantes
Fundamentais”).
O convencimento de Albert Einstein, que se tratava de uma das maiores
evidências, para a validade de toda a Teoria de Niels Bohr:
Niels Bohr, ao encontrar empiricamente o valor numérico da constante Rydberg
para o hidrogênio, estipulou que ela deveria ser proporcional ao quadrado da carga do
núcleo, prevendo que o espectro do átomo do hélio ionizado, uma vez, deveria ser
semelhante ao do hidrogênio, com a multiplicação da constante de Rydberg por quatro.
Tal interpretação foi confirmada com a descoberta do hélio e para Albert
Einstein essa confirmação foi uma das mais convincentes evidências para a validade das
ideias da Teoria Niels Bohr.
No entanto, esta conclusão acertada, a respeito do hélio ionizado, apesar do
convencimento de Einstein, não poderia ser considerada garantia para a validade da
Teoria de Niels Bohr.
O que representa a relação da Constante de Rydberg com a energia cinética na
Teoria de Bohr:
Da expressão que relaciona a constante de Planck, a velocidade da luz e a
Constante de Rydberg, conclui-se que representa a frequência limite da Série de Lyman
vezes a constante de Planck: E.c = −( F ) × (h) .
Utilização da Constante de Planck em eletro Volt:
E.c = −(h) × (c ) × ( Ry )
Pode-se obter:
F
E.c = −(h) × (c ) × ( ) = (h) × ( F ) = 13,61386234...eV
c
ou
2
Me.Ve
E.c = (
) /(q ) = 13,61386234...eV
2
Me.Ve 2
Para se determinar a energia cinética (
), em eletro Volt, deve-se dividir
2
esta expressão (que resulta em energia cinética em Joule), pela suposta carga elétrica
fundamental, em Coulomb (q ) .
(q ) = 1,602.176.565(35) × 10 −19 C
O sinal negativo da Fórmula de Niels Bohr seria indicativo de emissão da
radiação pelo elétron orbital, o que na realidade não ocorre.
O átomo quântico de Neils Bohr e sua consideração sobre a relação entre a
constante de estrutura fina e a fraqueza da interação eletromagnética:
Neils Bohr obteve, em termos apenas das constantes fundamentais e do número
quântico, a expressão das energias permitidas para os estados ligados do átomo,
chegando à conclusão que a ordem de grandeza da energia de ligação do átomo é uma
dezena de (e.V ) e as energias de excitação serão claramente da ordem de (e.V ) ,
deixando claro que a pequena dimensão destes valores em comparação com a energia de
massa do elétron deve-se ao pequeno valor da constante de estrutura fina, ou ainda, a
prova da interação eletromagnética ser uma interação fraca.
Consequências destas determinações para as relações matemáticas da Teoria de
Niels Bohr e suas interpretações quânticas:
1.
A conclusão de Niels Bohr sobre a ordem de grandeza da energia de ligação do
átomo e as energias de excitação, acreditando que a pequena dimensão dos
valores da energia, em comparação com a energia de massa, do elétron, ter
relação com a constante da estrutura fina, ou ainda, uma prova da interação
eletromagnética fraca, não tem coerência com os resultados apresentados neste
trabalho.
2. A suposta “Constante da estrutura fina” é um artifício matemático para acertar as
relações físicas corretas e não tem importância física alguma, a não ser para a
Teoria atual, pois, sem ela não se consegue acertar os valores experimentais
mesmo aproximativos, mas, não que tal constante seja fundamental, mas, por ela
ser a única saída encontrada.
3. A razão entre a velocidade do elétron acelerado da Série de Lyman e a
velocidade da luz, não possui características peculiares e sua natureza ser
compreendida apenas dentro do contexto relativístico é pretensioso, pois, esta
razão não tem representação física e não desempenha nenhum papel na
constituição do núcleo atômico, bem como a sua relação com a física quântica
relativística é decorrente de sua valorização extrema, após ter sido utilizada para
a determinação matemática da Teoria de Niels Bohr dentro do contexto da
Teoria da Relatividade especial de Albert Einstein. Ambas desenvolvidas
levando em consideração a premissa incorreta de que as emissões são
provenientes do elétron orbital.
4. Segundo a Teoria, no hidrogênio à temperatura ordinária, os átomos estão no seu
estado fundamental (n = 1) e o espectro de emissão poderia ser observado
produzindo-se uma descarga elétrica no gás, onde seriam induzidas transições
para estados excitados (n > 1) e que os átomos excitados voltariam ao estado
fundamental através de uma série de transições, emitindo radiação. Mas, como
mostra este estudo, essas afirmações não condizem com a realidade dos
acontecimentos a nível atômico, pois, o fenômeno não é proveniente de
emissões de elétrons. As séries se relacionam com emissões produzidas pelos
impactos dos elétrons acelerados e não têm relação com emissões do elétron
orbital e com a quantização das camadas eletrônicas.
5. Neils Bohr utiliza uma relação matemática, a Lei de Coulomb, em um evento
que acreditava ser produzido pelo elétron orbital. Este fato produziu equívocos
em toda sua Teoria Atômica:
Pela Lei de Coulomb:
F=K
q1 × q 2
d2
A Força ( F ) é igual à energia cinética ( E.c.) do elétron orbital, isto é,
determinará sua velocidade:
F → E.c. =
Me.Ve 2
→ Ve =
2
2E
Me
:
6. Niels Bohr utilizou esta relação, no entanto, utilizou a energia ( E ) das emissões,
que não se relacionavam com a energia cinética do elétron orbital, por
considerar que a velocidade encontrada fosse do elétron orbital da primeira
camada (V 1) .
7. A velocidade do elétron orbital do hidrogênio (Vorb ) decorre da mensuração da
Energia (força) da Lei de Coulomb que somente pode ser definida se for
encontrado a distância entre o centro de massa do elétron orbital e o centro de
massa do próton.
8. Além de utilizar, incorretamente, a energia das emissões, para determinar a
velocidade linear, utilizou também para determinar sua velocidade angular, o
momento angular do elétron, bem como para a determinação dos “raios das
camadas eletrônicas do hidrogênio”.
9. A expressão que determina os raios das órbitas, descrita abaixo, não representa
matematicamente estas dimensões e nem determina o raio da órbita do “estado
fundamental do hidrogênio” ou “o raio de Bohr”, pois, está se utilizando a
velocidade do elétron acelerado como se fosse o elétron orbital e com isto, a
equação chega, também, a determinações não representativas dessas grandezas:
Supostos raios das outras camadas:
K .Ze 2 .De.n 2 De.n 2
r ( n) =
=
Z .α
Z 2 .α .h.c
Suposto raio da camada K do Hidrogênio:
r (1) ≡ r ( B ) = 0,529 Aº
10. Niels Bohr utiliza na determinação desta medida a Energia cinética produzida
nas raias espectrais. Esta energia não tem relação com o elétron orbital:
Suposto raio da primeira camada o hidrogênio:
Relações incorretas:
As emissões não ocorrem pelo elétron orbital e não tem relação com a camada
eletrônica e o resultado encontrado por Niels Bohr, para os raios das camadas
eletrônicas, não são representadas pelas medidas mensuradas, pois, não há relações
físicas entre as grandezas usadas e essas medidas encontradas. A Frequência da
radiação emitida é determinada pela energia cinética do elétron acelerado e não tem
relação com o elétron orbital. A velocidade é do elétron acelerado e não do elétron
orbital.
11. A Teoria de Bohr determina que a velocidade do elétron na órbita de número
quântico (n) é encontrada pela seguinte equação, porém, é utilizada a
velocidade do elétron acelerado, resultando em relações incorretas:
Suposta velocidade do elétron nas outras órbitas:
Vn =
Z .α .c
n
Como:
α ×c =
Ve( Lyman)
× c = Ve( Lyman)
c
Então:
Vn =
Ve( Lyman)
n
(Ve) → Elétrons.acelerados.nas.outras.Séries =
(Ve) Lyman
2−3− 4−5−6
(n) → Representa, na realidade, a relação entre as velocidades dos elétrons
acelerados das outras Séries com a Série de Lyman e não as camadas eletrônicas.
12. A velocidade do elétron orbital para ”o estado fundamental do hidrogênio”,
também, não é representada pela equação abaixo:
Suposta velocidade do elétron em seu “estado fundamental”:
Ve(1) = α × c = .
1
Ve
×c =
× c → Ve.do.elétron.acelerado.da.Série.de.Lyman
137,077
c
Ve ≅ 2.188.km / s
13. A velocidade do elétron acelerado, determinante da energia cinética das
emissões da Série de Lyman:
Relações corretas entre a energia cinética do impacto do elétron acelerado na
linha equatorial do Núcleo do hidrogênio determinante da frequência da radiação
emitida após a aniquilação do elétron acelerado como um posítron nuclear.
E.c. = ( F ).(h) → ( F ) =
E.c.
Me.Ve 2
→ (F ) =
→
( h)
2.(h)
Ve = 2.188.347,9867000545785081712919326...m / s
(Velocidade do elétron acelerado na Série de Lyman)
14. A esquematização abaixo não representa corretamente os atores envolvidos nas
emissões das raias espectrais do hidrogênio e tem que ser revista:
15. A Teoria atual considera que, ao ganhar energia, o elétron pule para uma
camada eletrônica de maior energia, no entanto, apesar desse elétron receber
mais energia sua velocidade diminui à metade, diminuindo quatro vezes a sua
energia cinética (como no suposto caso do elétron que pule da camada K para a
L), além disto, um elétron que perde energia pulando da camada L para a
camada K, emita a diferença de energia em forma de radiação, mesmo dobrando
sua velocidade (quadruplicando sua energia cinética).
(Bohr concluiu que o elétron do átomo não emitia radiações enquanto
permanecesse na mesma órbita, emitindo-as apenas quando em deslocamento
de um nível de maior energia (órbita mais distante do núcleo, onde a energia
cinética do elétron tende a diminuir enquanto que sua energia potencial tende a
aumentar; mas, sua energia total aumenta) para outro de menor energia (órbita
menos distante, onde sua energia cinemática tende a aumentar e sua energia
potencial tende a diminuir; mas, sua energia total diminui). Pela sua Teoria, as
órbitas não se localizariam a quaisquer distâncias do núcleo, pelo contrário,
apenas algumas órbitas seriam possíveis, cada uma delas correspondendo a um
nível bem definido de energia do elétron. A transição de uma órbita para a
outra seria feita por saltos, pois, ao absorver energia, o elétron saltaria para
uma órbita mais externa (conceito quantum) e, ao emiti-la, passaria para outra
mais interna (conceito fóton). Cada uma dessas emissões aparece no espectro
como uma linha luminosa bem localizada).
16. Esta interpretação passa para a camada eletrônica a quantização da energia e,
pelo que foi dito, o elétron recebe o impacto, ganha energia cinética, pula para
outra camada por causa desta energia, mas como a camada é quantizada, este
elétron tem mais energia, mesmo com uma velocidade que é a metade da
anterior e quando volta á camada anterior, perde energia, emite radiação e ainda
dobra sua velocidade quadruplicando sua energia cinética.
17. Relações entre as Séries espectrais do Hidrogênio e a velocidade dos elétrons
acelerados – Conforme demonstrado na determinação das Séries espectrais do
hidrogênio, as radiações são produzidas pelas aniquilações, em ângulos
determinados, entre os elétrons acelerados e posítrons externos, constituintes do
próton de hidrogênio e não tem relação com o elétron orbital ou com energias
em camadas eletrônicas. As verdadeiras relações entre as velocidades dos
elétrons acelerados com as emissões estão apresentadas a seguir:
Séries
Lyman
Balmer
Paschen
Brackett
Pfund
Humphreys
Velocidade
Energia
Frequência Limite
dos elétrons Máxima em ( x..1014 hertz / s ))
acelerados
eletro Volt
(km/s)
2.188,347
13,613
32,91817414654541
1.094,173
3,403
8,22954353663635
729,449
1,512
3,65757490517171
547,086
0,850
2,05738588415908
437,669
0,544
1,31672696586181
364,724
0,378
0,91439372629292
Comprimento
de onda limite
(Angstroms)
911,267
3.645,068
8.201,403
14.580,272
22.781,675
32.805,612
Relação das
velocidades
ao quadrado
com a série
de Lyman
1/4
1/9
1/16
1/25
1/36
A relação entre a velocidade do elétron (supostamente orbital) e a velocidade
da luz:
A introdução da relação (
Ve
) tem relação com a transformação de (m.c 2 ) para
c
Me.Ve 2
) , conforme demonstrado na determinação das emissões espectrais do
2
hidrogênio, mas, na sua determinação são utilizadas outras constantes:
(
Ve( Lyman)
)
c
, mas, foi apresentada uma Fórmula empírica utilizando-se várias constantes até se
chegar bem próximo aos valores da relação entre a velocidade do elétron e a velocidade
da luz. A utilização destas constantes acabou por construir uma importância extrema,
para uma relação que nada representa. Os erros desta equação serão mostrados após o
estudo da Constante de Coulomb.
A “Constante da Estrutura fina” é simplesmente uma relação α = (
α≡
e2
e2
Ke 2 × 2.π
=
=
≈ 1 / 137
h.c.4π .εο 2.εο .h.c
h.c
Constantes utilizadas na Fórmula:
(e) = Carga do elétron em Coulomb;
(h) = Constante de Planck em Joule;
(h ) = Constante de Planck normalizada por (2π ) ;
(c) = Velocidade da luz;
(εο ) = Constante Elétrica;
( K ) = Constante de Coulomb
Conclusões sobre a utilização das “Constantes Fundamentais” na definição
matemática da “Constante da estrutura fina”:
Utilização dos valores das constantes na determinação da relação entre a
velocidade do elétron acelerado e a velocidade da luz:
α≡
(∗)(1,602.176.565(35) × 10 −19 ) 2
e2
=
=
2.εο .h.c 2 × 8,854187817 × 10 −12 × 6,626.069.57(29) × 10 −34 × 299.972.458
α = 7,292973761296177169085119199509 × 10 −3
α=
1
137,11827749977677408241649080321
(∗) → Niels Bohr acreditava estar utilizando a suposta carga elétrica fundamental
(e = q ) , em Coulomb, mas, será demonstrado que ele utilizou nessa equação a energia
cinética por giro [(e) = (e.c. / hertz )] do Experimento de Millikan e a Constante de
Planck (h) , na mesma unidade de medida (ambas em Joule).
Ve
) originalmente utilizada
c
para a transformação de ( Me.c 2 ) , para produzir os resultados das emissões espectrais,
mas, o emprego destas constantes não têm significado físico em relação aos reais
acontecimentos, apenas chegam a um resultado numérico aproximado. Com a utilização
dessa fórmula empírica não se chega à velocidade do elétron acelerado da Série de
Lyman.
Os valores obtidos aproximam bastante da relação (
Críticas à Fórmula apresentada para a determinação matemática da Constante
da estrutura fina:
Diferenças entre a velocidade do elétron na utilização da fórmula da Constante e
a velocidade que se encontra com a utilização das raias espectrais do hidrogênio:
Velocidade exata do elétron acelerado da Série de Lyman encontrada com a
utilização das raias espectrais do hidrogênio:
Ve = 2.188.347,9867000545785081712919326...m / s
Velocidade do elétron pela fórmula de Niels Bohr, onde é utilizada a carga em
Coulomb e a Constante de Planck em Joule:
e2
α≡
2.εο .h.c
Ve =
Ke 2 × 2π
α≡
h.c
e2
Ke 2 × 2π
Ve =
2.εο .h
h
Ve = 2.187.691,265305519531413948174997...m / s
Essa Velocidade é 656,7213945350470942231169...m / s mais baixa que a
velocidade correta encontrada no estudo das emissões produzidas pela energia cinética
de impacto do elétron acelerado da Série de Lyman.
Consequência da diferença de velocidades encontradas pela Fórmula acima e a
encontrada pela utilização das raias espectrais do hidrogênio:
A diferença de velocidade é substancial e representa uma energia cinética de:
Energia Cinética que fica faltando ao se utilizar Fórmula das constantes
citadas:
E = 1,96360... × 10 −25 J
Valor da Constante indicada pelo Comitê para Ciência e Tecnologia em 2010
(CODATA - 2010):
Valor da “Constante da estrutura fina” segundo o Comitê:
α = 7,297.352.5698(24) × 10 −3 =
1
137,035.999.074(44)
Observação:
Este valor é uma relação entre uma velocidade específica do elétron
acelerado na Série de Lyman, dividida pela velocidade da luz e este resultado não pode
ser alterado, a não ser que as medições das radiações eletromagnéticas emitidas do
espectro do hidrogênio ou da velocidade da luz não estejam corretas, o que não é
verdadeiro.
Então:
Velocidade do elétron acelerado da Série de Lyman:
Ve = 2.188.347,986700054578508171291932... m / s
Velocidade da Luz
c = 299.972.458 m / s
Valor acurado para a suposta Constante da Estrutura fina:
(α ) =
Ve → Lyman
= 7,295.163.033.601.086.732.129.825.371.941...10 −3 =
c
(α ) =
1
137,077.128.419.756.970.334.514.506.152.460...
Para a determinação da velocidade do elétron foi considerado o valor da massa
do elétron indicado pelo CODATA em 2010 ( 9,109.382.91(40) × 10 −31 kg. ).
A suposta carga elétrica fundamental e a energia cinética por giro (por hertz):
Para se chegar à velocidade (que a Teoria atual acredita ser do elétron orbital e
não do elétron acelerado), Neils Bohr utiliza várias constantes, empiricamente, até que o
resultado fique bem próximo da razão entre a velocidade do elétron acelerado da Série
 Ve 
de Lyman e a velocidade da luz   .
 c 
Niels Bohr acreditava que estaria utilizando a suposta “carga elétrica
fundamental” na fórmula, no entanto, percebe-se que está sendo utilizada a energia
cinética por giro (e = e.c. / hertz ) em Joule (do Experimento de Millikan).
A energia cinética por giro, tanto em Joule ( J ) , quanto em eletro Volt (e.V ) , é
diferente para cada Velocidade específica do elétron.
Equação original de Niels Bohr, em que é utilizada a carga elétrica fundamental em
Coulomb e a Constante de Planck em Joule:
α≡
e2
2.εο .h.c
→
Ve =
e2
2.εο .h
Utilização da energia cinética por giro (e = e.c / hertz ) e da Constante de
Planck (h) na equação da Constante da Estrutura Fina de Niels Bohr:
Em sua fórmula Niels Bohr acreditou estar utilizando a suposta carga elétrica
fundamental (e = q ) , mas na verdade estava utilizando a energia cinética por giro do
elétron acelerado da Série de Lyman (e = e.c / hertz ) .
Como a Constante de Planck, em eletro Volt, é igual à Constante de Planck, em
Joule, multiplicada pela suposta carga elementar, então:
Substituindo o valor da Constante de Planck em Joule para o valor em eletro
Volt:
e2
α≅
2.εο .h.c
=
(1,602... × 10 −19 ) 2
α≅
2.εο .(h × 1,602... × 10 −19 ).c
Mesma equação, porém com a utilização da Energia cinética por giro
(e = e.c / hertz ) e a Constante de Planck (ambas em eletro Volt):
α≅
(e.c. / hertz → e.V )
2.εο .h.c
→
α≅
(1,602... × 10 −19 )
2.εο .h.c
Equação de Niels Bohr:
Equação de Bohr utilizando a Energia cinética por giro (e = e.c / hertz ) e a
Constante de Planck (ambas em Joule), acreditando estar utilizando a suposta carga,
em Coulomb, ao quadrado e a Constante de Planck, em Joule:
α≅
(e.c. / hertz → J )
2.εο .h.c
α≅
→
2,566969... × 10 −38
2.εο .h.c
Fórmula de Bohr com utilização da energia cinética por giro (e = e.c / hertz ) ao
invés da suposta carga elétrica fundamental (e = q ) :
α≅
e
2.εο .h.c
→
Ve ≅
e
2.εο .h
Onde (e) = (e.c. / hertz )) , está na mesma unidade de medida da Constante de Planck
( h) .
Estas definições serão muito importantes na determinação dos erros da fórmula
de Bohr para a suposta Constante da Estrutura fina, bem como da velocidade do
elétron, supostamente orbital.
Erros que levaram á determinação incorreta da velocidade do elétron
supostamente orbital:
A partir da determinação do que representa a Constante de Coulomb,
apresentada no estudo das características elementares dos elétrons, serão demonstrados
os erros cometidos, na definição da velocidade do elétron, na equação da Constante da
Estrutura Fina de Niels Bohr (constituída por “constantes fundamentais”).
Aceitação de choques entre elétrons pela Teoria atual e a Barreira de Coulomb:
A Lei de Coulomb não é considerada pela Teoria Atômica atual, pois, para
ocorrer um choque entre elétrons, como a força é inversamente proporcional ao
quadrado da distância (no caso dois elétrons), à medida que essa distância tende a zero,
a força de repulsão tende ao infinito, não havendo possibilidade de ocorrer um choque
entre esses elétrons (considerando a energia cinética dos elétrons acelerados nas Séries
espectrais).