전자는 왜 원자핵으로 떨어지지 않을까?

그때 그곳

러더퍼드의 원자에는 두 가지 곤란한 점이 있었습니다.

하나는 전자가 핵으로 떨어져야 한다는 것입니다. 전자기 이론대로라면 원운동하는 전하는 에너지를 빛으로 내보내며 곧 중심으로 감겨 들어갑니다. 계산하면 1억분의 1초도 안 걸립니다.

다른 하나는 원소마다 정해진 색의 빛만 낸다는 사실입니다. 수소는 언제나 같은 몇 개의 선만 보여줍니다. 왜 하필 그 색일까요.

왜 이 질문이었나

보어는 두 문제를 하나로 묶어보기로 했습니다.

전자가 아무 궤도나 돌 수 있는 것이 아니라 정해진 궤도만 허용된다면 어떨까요. 그러면 가장 안쪽 궤도보다 더 안으로 들어갈 수 없으니 떨어지지 않습니다.

알아낸 것

그리고 전자가 한 궤도에서 다른 궤도로 옮겨갈 때, 그 두 궤도의 에너지 차이만큼을 빛으로 내놓습니다.

궤도가 정해져 있으니 차이도 정해져 있고, 차이가 정해져 있으니 나오는 빛의 색도 정해집니다. 원소마다 다른 선이 나오는 이유가 여기 있습니다.

계산해보니 수소의 스펙트럼 선 위치가 정확히 맞았습니다.

다만 왜 그런 궤도만 허용되는지에 대한 설명은 없었습니다. 그는 그냥 그렇다고 놓았습니다. 옛 물리학과 새 가정을 붙여놓은 임시 구조물이었습니다.

이 카드에 나온 말

양자도약바닥상태상보성코펜하겐 해석