1. 1

2. ลอร์ดเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด
( Lord Ernest Rutherford)
ค.ศ. 1871 – 1937 , อังกฤษ
2

3. 3

4. Wihelm Roentgen ค.ศ. 1895 ค้นพบรังสีเอกซ์
จากการเรืองแสงของสารบางชนิดภายใต้อิทธิพลของ
รังสีแคโทด
Antoine Bacquerel พบว่าเกลือของยูเรเนียม
เปล่งรังสีได้ เรียกรังสีชนิดนี้ว่า กัมมันตภาพรังสี
(radioactivity) เป็นรังสีชนิดใหม่
Ernest Rutherford พบรังสี 3 ชนิดจากการ
แผ่รังสีของสารกัมมันตรังสี
Hans Geiger สร้าง Geiger counter
ทดลองยิงอนุภาคแอลฟาผ่านแผ่นโลหะบาง พบการ
กระเจิงของอนุภาคแอลฟา อธิบายเหตุผลไม่ได้
4

5. การทดลองของรัทเทอร์ฟอร์ด .
“Gold foil experiment”
อนุภาคแอลฟา ( - particle) คือ อะไร ? He4
2
5

6. ถ้าอะตอมมีลักษณะตาม
แบบจาลองของทอมสัน
ผลที่เกิดขึ้นควรเป็นเช่น
ผลการทดลองของ
รัทเทอร์ฟอร์ดหรือไม่
อย่างไร ?
6

7. http://wiki.answers.com/Q/How_did_Rutherford's_Gold_Foil_Experiment_work
การที่อนุภาคแอลฟา
ส่วนใหญ่ทะลุผ่านไป
แสดงว่าส่วนใหญ่ใน
อะตอมเป็นที่ว่าง
7

8. 8

9. ตามแนวคิดของรัทเทอร์ฟอร์ดมวลส่วนใหญ่ของ
อะตอม คือมวลของนิวเคลียส
ถ้านิวเคลียสมีอนุภาคบวก(โปรตอน)เพียงอย่างเดียว
มวลของนิวเคลียสน่าจะเท่ากับมวลของโปรตอนรวมกัน
9

10. ไฮโดรเจน (H) นิวเคลียสมีประจุ +1 มีมวล 1 amu
ฮีเลียม (He) นิวเคลียสมีประจุ +2 มีมวล 4 amu
คาร์บอน (C) นิวเคลียสมีประจุ +6 มีมวล 12 amu
น่าจะมีอนุภาคอีกชนิดหนึ่ง
อยู่ในนิวเคลียส มีมวล
ใกล้เคียงกับโปรตอนและ
เป็นกลางทางไฟฟ้ า
10

11. การค้นพบไอโซโทป
รัทเทอร์ฟอร์ดหามวลของอนุภาคบวกของแก๊สนีอออนที่บรรจุใน
หลอดรังสีแคโทด พบว่าอนุภาคบวกมีมวล 2 ค่า คือ 20 และ 22
amu ช่วยสนับสนุนข้อที่ว่า มีอนุภาคอีกชนิดหนึ่งในนิวเคลียสที่มี
มวลใกล้เคียงกับโปรตอน แต่ไม่มีประจุ และในอะตอมเดียวกันอาจ
มีอนุภาคชนิดนี้ไม่เท่ากัน
การค้นพบนิวตรอน Sir James Chadwick
ค.ศ.1891 – 1974 , อังกฤษ
ทดลองยิงอนุภาคแอลฟาไปยังอะตอมของธาตุต่างๆ
พบอนุภาคที่มีมวลเท่าโปรตอน แต่ไม่มีประจุไฟฟ้ า
เรียกว่า นิวตรอน ( neutron) 11

12. What is inside atom ?
• จากการค้นพบโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน
แสดงว่า อะตอมยังมีอนุภาคที่ขนาดเล็กกว่าบรรจุอยู่
ภายใน ทฤษฎีอะตอมของดอลตันจึงได้ยกเลิกไป
และทาให้การศึกษาเกี่ยวกับอะตอมมีการพัฒนา
ก้าวหน้าไปอย่างมาก
12

13. อนุภาค สัญลักษณ์ ชนิด
ประจุ
ประจุไฟฟ้ า
(คูลอมบ์)
มวล
(กรัม)
โปรตอน p +1 1.602 x 10-19 1.6726 x 10-24
นิวตรอน n 0 0 1.6749 x 10-24
อิเล็กตรอน e- -1 1.602 x 10-19 9.1095 x 10-28
อิเล็กตรอน หนักกว่าหรือ เบากว่าโปรตอนกี่เท่า ?
13

14. สเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า เป็นพลังงานชนิดหนึ่ง มีการเคลื่อนที่ใน
แบบคลื่นที่ไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ เรียกว่า การ
แผ่รังสี จึงสามารถเคลื่อนที่ในสุญญากาศได้
14

15. ลักษณะประจาตัวของคลื่นคือ
ความยาวคลื่น (  ) และ ความถี่ (  )
ความยาวคลื่น หน่วย
เป็น เมตร (m) หรือ
นาโนเมตร (nm)
ความถี่ มีหน่วยเป็น
รอบต่อวินาที(s-1)
หรือ เฮิรตซ์ (Hertz ,
Hz)
15

16. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ าที่สาคัญ
คลื่นวิทยุ (สื่อสาร)
คลื่นไมโครเวฟ (ทาให้โมเลกุลหมุน)
รังสีอินฟราเรด (ความยาวคลื่นสูงเกินกว่าที่มนุษย์จะ
มองเห็นได้ ทาให้โมเลกุลสั่นสะเทือน)
คลื่นแสง
16

17. เป็นปรากฏการณ์ที่แสงเดินทางผ่านตัวกลางต่างชนิด
กันจะเกิดการหักเห แสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันจะ
หักเหได้ไม่เท่ากัน
แสงขาวสเปกตรัมของ
แสงขาว
แสงสีใดหักเหได้มากที่สุด
และน้อยที่สุด ตามลาดับ
17

18. แถบสี ความยาวคลื่น (nm)
สีม่วง 400 - 420
สีคราม-น้าเงิน 420 - 490
สีเขียว 490 - 580
สีเหลือง 580 - 590
สีแสด(ส้ม) 590 - 650
สีแดง 650 - 700
18

19. การหักเหของแสงขาวผ่านปริซึม
การหักเหของแสงมี
ความสัมพันธ์กับความ
ยาวคลื่นอย่างไร
สีแดง (650 - 700 nm)
สีม่วง (400 - 420 nm)
19

20. พลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า
มักซ์ พลังค์ ( Max Karl Ernst Ludwig Planck) ค.ศ. 1858 – 1947
, เยอรมัน
ศึกษาพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า พบความสัมพันธ์ดังนี้
E  
 = c

E = h
E คือ
พลังงาน มี
หน่วยเป็น จูล
Joule , J
 คือ ความถี่ของ
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า มี
หน่วยเป็น เฮิรตซ์ Hz
h คือ ค่าคงที่
ของพลังค์มีค่า
6.626x10-34 J.s
c คือ ความเร็วคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ าใน
สุญญากาศ เท่ากับ 2.997 x 108 m/s
http://reich-
chemistry.wikispaces.com/Fall.2008.MMA.Conway.Fis
sete.Timeline
20
E =
hc


21. 1. จงหาความยาวคลื่นและความถี่ของคลื่นต่อไปนี้
1.1 ความยาวคลื่นของแสงที่มีความถี่ 3x1015 Hz
1.2 ความถี่ของแสงที่มีความยาวคลื่น 200 nm
2. แบเรียมอะตอมเปล่งแสงสีเขียวซึ่งมีความยาวคลื่น
554 nm จงหาความถี่ และพลังงานของแสงสีเขียว
21

22. อิเล็กตรอนในสภาวะเร้าและสเปกตรา
Robert Busen และ Gustav Kirchoff พบว่า เมื่อเกลือ
บางชนิดถูกเผา จะให้สเปกตรัมออกมาเป็นเส้นๆ เรียกว่า
สเปกตรัมเส้น (line spectrum) และสารประกอบของธาตุ
ต่างชนิดกันจะให้สเปกตรัมต่างกันเป็นค่าเฉพาะตัว
22

23. http://andrewpaladie.wordpress.com/tag/god/
23

24. สารประกอบที่ใช้เผา สีของเปลวไฟ
1. โซเดียมคลอไรด์
2. โซเดียมซัลเฟต
3. แบเรียมคลอไรด์
4. แบเรียมไนเตรต
5. แคลเซียมคลอไรด์
6. แคลเซียมซัลเฟต
7. คอปเปอร์(II) คาร์บอเนต
8. คอปเปอร์(II) ซัลเฟต 24
สีเหลือง
สีเหลือง
เขียวแกมเหลือง
เขียวแกมเหลือง
สีแดงอิฐ
สีแดงอิฐ
สีเขียว
สีเขียว

25. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hyde.html
At left is a hydrogen spectral tube excited by
a 5,000 volt transformer. The three
prominent hydrogen lines are shown at the
right of the image through a 600 lines/mm
diffraction grating.
An approximate classification of spectral colors:
Violet (380-435nm) Blue(435-500 nm)
Cyan (500-520 nm) Green (520-565 nm)
Yellow (565- 590 nm) Orange (590-625 nm)
Red (625-740 nm)
25

26. Neon
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/atspect2.html
Mercury
26

27. Hydrogen gas discharge tube
สเปกตรัม
ไฮโดรเจน
เมื่ออะตอมของไฮโดรเจนถูกกระตุ้นด้วยพลังงานจะปล่อย
รังสีออกมา แบบจาลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ดไม่
สามารถอธิบายปรากฏการณ์นี้ได้ 27

28. นีลส์ โบร์ (Neils Bohr ) ค.ศ.1885 – 1962
เดนมาร์ก
ได้ปรับปรุงทฤษฎีโครงสร้างอะตอม เพื่ออธิบายสเปกตรัม
ของไฮโดรเจน โดยอาศัยแนวคิดของ Planck และ
Einstein โดยตั้งสมมุติฐาน :
อิเล็กตรอนมีวงโคจรที่แน่นอน(มากกว่า 1 วง) แต่ละวงโคจร
อิเล็กตรอนจะมีพลังงานคงที่
เมื่ออิเล็กตรอนเปลี่ยนวงโคจร พลังงานที่เปลี่ยนแปลงจะ
ปรากฎในรูปของควอนตาของการแผ่รังสี 28

29. การอธิบายการเกิดสเปกตรัม
http://www.insidesocal.com/friendlyfire/2008/01/ 29

30. โดยปกติ อิเล็กตรอนจะมีเคลื่อนที่อยู่รอบนิวเคลียสที่
มีค่าพลังงานเฉพาะตัวที่มีค่าพลังงานต่า เรียกว่า
อะตอมอยู่ใน สถานะพื้น (Ground state)
เมื่ออะตอมได้รับพลังงานเพิ่มขึ้นอะตอมจะไม่
เสถียร เพราะมีพลังงานสูง เรียกว่าอยู่ใน
สถานะถูกกระตุ้น (Excited state)
สภาวะที่อะตอมมีพลังงานต่างๆ เรียกว่า
ระดับพลังงานของอิเล็กตรอน
30

31. อะตอมสถานะพื้น (Ground state)
อะตอมสถานะถูกกระตุ้น (Excited state)
สเปกตรัม เกิดจากอะตอมคายพลังงานที่ได้รับเข้าไปเพื่อให้
มีพลังงานต่าลง เพื่อที่อะตอมจะเสถียรมากขึ้น พลังงานที่
ออกมาส่วนใหญ่อยู่ในรูปของพลังงานแสง
แสงที่ปรากฏออกมาตา
ของคนเราไม่สามารถ
แยกแยะความถี่ได้ ต้อง
ใช้เครื่องมือ เช่น แผ่น
เกรตติ้ง
31
โฟตอน

32. สเปกตรัม
ถ้าแสงสีที่ปรากฏออกมาเป็ นลักษณะต่อเนื่องกัน เช่น รุ้งกิน
น้า หรือ จากไส้หลอดไฟฟ้ า เรียกว่า แถบสเปกตรัม หรือ
สเปกตรัมต่อเนื่อง ( continuous spectrum) แต่ถ้า
แสงสีไม่ต่อเนื่องกัน จะเห็นเส้นแสงสีแยกจากกันอย่าง
ชัดเจน เรียกว่า เส้นสเปกตรัม ( line spectrum)
แถบสเปกตรัม
เส้นสเปกตรัม

33. ทาไม ไฮโดรเจนมีอิเล็กตรอนเพียง 1 อิเล็กตรอน แต่มีเส้น
สเปกตรัมได้หลายเส้น ???
สีม่วง
สีน้าเงิน
สีฟ้ าน้าทะเล สีแดง
ความยาวคลื่น
(nm)
สีสเปกตรัม
410 434 486 656
พลังงาน (kJ)
33

34. ผลต่างระหว่างพลังงานของเส้นสเปกตรัมของอะตอมไฮโดรเจน
เส้นสเปกตรัม (nm) E(kJ) E(kJ)
สีม่วง 410
สีน้าเงิน 434
สีน้าทะเล 486
สีแดง 656
4.84x10-22
3.02x10-22
4.08x10-22
4.57x10-22
1.06 x 10-22
0.27 x 10-22
0.49 x 10-22
จากค่าผลต่างระหว่างพลังงานของเส้นสเปกตรัมที่อยู่
ถัดกัน บอกให้ทราบเกี่ยวกับระยะห่างระหว่าง
พลังงานแต่ละระดับหรือไม่ อย่างไร ???
34

35. ระยะห่างระหว่างพลังงานแต่ละระดับควรเป็นแบบใด
http://www.amazingrust.com/experiments/background_knowledge/
Spectroscopy.html
21
35

36. 36
สรุปการเกิดสเปกตรัม
เส้นสเปกตรัมอะตอมเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน
จากสภาวะที่มีพลังงานจาเพาะค่าหนึ่งไปยังพลังงานจาเพาะ
อีกค่าหนึ่ง
ถ้าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่จาก
ระดับพลังงานสูงไปยัง
ระดับพลังงานต่ากว่าจะ
ปล่อยพลังงานโฟตอน
ออกมาเกิดเป็นเส้น
สเปกตรัมแบบเปล่งแสง
(emission line)
ถ้าอิเล็กตรอนถูกกระตุ้นจาก
จากระดับพลังงานต่าไปยัง
ระดับพลังงานสูงกว่าจะมีการ
ดูดกลืนพลังงานโฟตอนจึง
สังเกตเห็นแถบสเปกตรัม
แบบดูดกลืนแสง(absorption
line)

37. 37
สเปกตรัมแบบเปล่งแสง(emission line) และ
สเปกตรัมแบบดูดกลืนแสง(absorption line)

38. 38
พลังงานที่เปลี่ยนแปลงในอะตอมเขียนสมการได้เป็น
 E = E สภาวะสุดท้าย - E สภาวะเริ่มต้น

39. 39
ระดับพลังงาน(shell)