Borov model atoma



Yüklə 445 b.
tarix24.12.2017
ölçüsü445 b.











BOROV MODEL ATOMA





SPEKTRALNE SERIJE ATOMA VODONIKA

  • Balmer je analizirajući ra-stojanja medju linijama spektra, pokazao da se talasne dužine četiri spektr-alne linije atoma vodonika iz vidljivog dela spektra mogu prikazati empirijskom formilom



1.BOROV KVANTNI POSTULAT

  • Činjenicu da je elektromagnetno zračenje koje nastaje iz atoma diskretno, odnosno linijsko, Bor objašnjava svojim postulatima:



2.BOROV KVANTNI POSTULAT

  • Pri apsorpciji ili emisiji elektromagnetnih talasa atom u celini prelazi iz jednog u drugo stacionarno stanje, pri čemu za razliku energija atoma u tim stanjima važi



Koristeći:

  • Koristeći:

  • pravilo za kvantovanje kružnih orbita

  • jednakost intenziteta Kulo-nove i centrifuglane sile

  • izraz za ukupnu meha-ničku energiju atoma



Vrednosti rastojanja, brzine i energije elektrona u n-tom energijskom stanju atoma vodonika





FRANK-HERCOV EKSPERIMENT

  • Zanimljivo je da su Frank i Herc eksperimentalno registrovali diskretnost u spektru i to objavili u svom radu iz 1914. g., a da to nisu povezali sa Borovim rezu-ltatima objavljenim 1913. g., na šta je Bor reagovao i 1915. g. povezao ove eksperimente i svoju teoriju, a Frank i Herc za to dobili 1925. g. Nobelovu nagradu



OTKRIĆE HELIJUMOVOG JONA

  • Astronom Pikering je 1897. godine otkrio u spektru zvezde ( Puppis) spektralnu seriju, koja je veoma podsećala na Balmerovu seriju

  • Ridberg je pokazao da se ova serija može da predstavi Balmerovom formulom

  • Ova serija je dobijena u laboratoriji tek kada je vodoniku dodat helijum, što je navelo Bora da zaključi da Pikeringova serija uopšte ne pripada vodoniku već jonizovanom helijumu



BOR-ZOMERFELD KRETANJE PO ELIPSI

  • Zomerfeld razmatra kretanje elektrona po eliptičnim putanjama u polju jezgra–ana-logno kretanju planeta u gravitacionom polju Sunca

  • Bor i Zomerfeld su proširili i genera-lizovali kvantne uslove na sve vrste impulsa - za ovaj slučaj postoje dva kvantna uslova



Moguće vrednosti za energiju su

  • Moguće vrednosti za energiju su

  • Moguće vrednosti za veliku i malu poluosu elipse:

  • i



Zomerfeld je ukazao na relativi-stičku promenu mase elektrona na eliptičnim putanjama

  • Zomerfeld je ukazao na relativi-stičku promenu mase elektrona na eliptičnim putanjama

  • Promene mase elektrona u toku jednog perioda dovode do prece-sije ravni putanje usled čega se, umesto kretanja po elipsi u ravni, elektron kreće u prostoru



NEDOSTACI BOROVE TEORIJE

  • Iako Borova kvantna teorija predstavlja veoma krupan korak u razvoju atomske fizike ona se odlikuje i raznim teškoćama, nedostacima i protivurečnostima:

  • Glavni temelji teorije medjusobno se isključuju - klasična i polukvantna fizika

  • Zabrana zračenja energije kada se naele-ktrisana čestica ubrzava

  • Teorija ne daje nikakve metode za izraču-navanje verovatnoće prelaza iz jednog kvantnog stanja u drugo

  • Nemogućnost objašnjenja spektra složenih atoma



KVANTNO-MEHANIČKI MODEL ATOMA



POTENCIJAL VODONIKOVOG JEZGRA

  • Atom vodonika može da se predstavi potencijalnom ja-mom beskonačne dubine koja se dobija rotacijom krive potencijalne energije U oko ose E koja prolazi kroz jezgro

  • Negativna vrednost potenci-jalne energije pokazuje da je u pitanju vezano stanje

  • Elektron koji se kreće po svojoj orbitali u atomu vodo-nika je energetski zarobljen u kvantnoj (potencijalnoj) jami jezgra



RADIJALNA ŠREDINGEROVA JEDNAČINA

  • Ervin Šredinger kombinuje Hajzenbergov princip neodre-đenosti i De Brolijevu teoriju dualizma i postavlja svoju čuvenu talasnu jednačinu elektrona:



TALASNA FUNKCIJA ZA ATOM VODONIKA

  • Rešenja radijalne Šredingerove jednačine za atom vodonika su normirane talasne funkcije stanja, za koje je uveden termin ORBITALA, a koje zavise od tri kvantna broja

  • n – glavni kvantni broj (n=1,2,3,...)

  • l – orbitalni kvantni broj (l=0,1,2,...,n-1)

  • m – magnetni kvantni broj (m=-l,-l+1,...,0,...,l-1,l)













FIZIČKI SMISAO BOROVIH ORBITA

  • Verovatnoća nalaženja čestice na sferi poluprečnika r je



Izloženi prikaz atoma vodonika ne sadrži podatke o relativestičkom efektu i o spinu elektrona

  • Izloženi prikaz atoma vodonika ne sadrži podatke o relativestičkom efektu i o spinu elektrona

  • Uključivanje ovih efekata u formiranje svojstvene funkcije stanja i svojstvene energije uradjeno je u Dirakovoj jedna-čini relativističke kvantne mehanike koja se može smatrati uopštenjem Šredingerove jednačine





Dostları ilə paylaş:


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2019
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə