ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ - ΤΑ ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΠΡΟΤΥΠΑ - Bohr
•
2 likes•2,321 views
Περιγραφή της δομής του ατόμου. Οι σύγχρονες απόψεις μέχρι τον Bohr
Recommended
Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Similar to ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ - ΤΑ ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΠΡΟΤΥΠΑ - Bohr
Similar to ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ - ΤΑ ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΠΡΟΤΥΠΑ - Bohr (20)
More from Nick Bekiaris
Recently uploaded
Recently uploaded (18)
ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ - ΤΑ ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΠΡΟΤΥΠΑ - Bohr
- 1. Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ ΙI. ΤΑ ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΠΡΟΤΥΠΑ - Bohr Από τον Δηµόκριτο µέχρι το σύγχρονο κβαντικό άτοµο.
- 2. Η συνέχιση της διερεύνησης της δοµής του ατόµου Κλειδί στην παραπέρα διερεύνηση της δοµής του ατόµου είναι η ερµηνεία της φύσης του φωτός και ιδιαίτερα του µηχανισµού που εκπέµπει ακτινοβολία η ύλη.
- 3. Τι είναι το φως;
- 4. Τι είναι το φως; Η διατύπωση της ερώτησης κατ' αυτό τον τρόπο, απεικονίζει τον αιτιοκρατικό τρόπο σκέψης που συνεπάγει ότι κάτι δεν µπορεί να είναι συγχρόνως δύο τελείως διαφορετικά πράγµατα.
- 5. Τι είναι το φως; Η διατύπωση της ερώτησης κατ' αυτό τον τρόπο, απεικονίζει τον αιτιοκρατικό τρόπο σκέψης που συνεπάγει ότι κάτι δεν µπορεί να είναι συγχρόνως δύο τελείως διαφορετικά πράγµατα. και όµως…
- 6. Τι είναι το φως; Η διατύπωση της ερώτησης κατ' αυτό τον τρόπο, απεικονίζει τον αιτιοκρατικό τρόπο σκέψης που συνεπάγει ότι κάτι δεν µπορεί να είναι συγχρόνως δύο τελείως διαφορετικά πράγµατα. και όµως… η απάντηση σε αυτήν την ερώτηση είναι ότι οι γνώσεις µας για το φως είναι τα αποτελέσµατα των πειραµάτων, όπου µερικά πειράµατα δείχνουν ότι το φως συµπεριφέρεται σαν κύµα και άλλα αποκαλύπτουν ότι το φως είναι ένα ρεύµα σωµατιδίων .
- 7. Η σωµατιδιακή-κβαντική φύση του φωτός συχνότητα ενέργεια φωτονίου Η ακτινοβολία εκπέµπεται ασυνεχώς σε διακριτές "δέσµες" ενέργειας τα κβάντα φωτός ή φωτόνια. σταθερά Planck Μαx Planck (1900) Eφωτονίου = h·f h = 6,626·10-34 J·s = 4,136·10-15 eV·s
- 8. Το φως έχει διπλή φύση Όλα τα φαινόµενα που συνδέονται µε το φως δεν µπορούν να εξηγηθούν µόνο από την κυµατική ή µόνο η σωµατιδιακή φύση του φωτός. Το φως έχει διπλή υπόσταση όπου συνυπάρχουν και οι δύο φύσεις του, χωρίς η µία φύση του φωτός να αναιρεί την άλλη.
- 9. Το φως έχει διπλή φύση Όλα τα φαινόµενα που συνδέονται µε το φως δεν µπορούν να εξηγηθούν µόνο από την κυµατική ή µόνο η σωµατιδιακή φύση του φωτός. Το φως έχει διπλή υπόσταση όπου συνυπάρχουν και οι δύο φύσεις του, χωρίς η µία φύση του φωτός να αναιρεί την άλλη. Η εξίσωση της ενέργειας του φωτονίου από µόνη της εµπεριέχει και την σωµατιδιακή φύση που φαίνεται στο µέγεθος «ενέργεια Ε φωτονίου» και την κυµατική φύση που φαίνεται στο µέγεθος «συχνότητα f του φωτονίου», µέγεθος κατ’ εξοχήν κυµατικό. Eφωτονίου = h·f
- 10. Οι δυνατές συχνότητες των ηλεκτροµαγνητικών κυµάτων Το ορατό φως καλύπτει µόνο µια µικρή περιοχή µηκών κύµατος των ηλεκτροµαγνητικών κυµάτων περίπου από 400nm έως 750nm.
- 11. Ανάλυση φωτός - φάσµατα Μία ακτίνα φωτός µπορεί να περιέχει κύµα µίας µόνο συχνότητας οπότε ονοµάζεται µονοχρωµατική ακτίνα φωτός ή κύµατα πολλών συχνοτήτων οπότε ονοµάζεται πολυχρωµατική (σύνθετη) ακτίνα φωτός. Ανάλυση φωτός είναι η διαδικασία που επιτυγχάνει τον διαχωρισµό µιας πολυχρωµατικής ακτίνας φωτός και φάσµα του φωτός είναι η απεικόνιση του αποτελέσµατος της ανάλυσης. Τα φάσµατα διακρίνονται στα συνεχή, στα γραµµικά και στα απορροφήσεως.
- 12. Συνεχές φάσµα λαµπτήρα πυράκτωσης λαµπτήρας πυράκτωσης σχισµή πρίσµα 700nm400nm
- 13. Γραµµικό φάσµα ατόµων υδρογόνου 434nm 486nm 656nm410nm σχισµή πρίσµα λυχνία υδρογόνου Τα γραµµικά φάσµατα απεικονίζουν µόνο ορισµένες συχνότητες
- 14. Γραµµικά φάσµατα ατόµων Τα γραµµικά φάσµατα διαφορετικών στοιχείων είναι διαφορετικά µεταξύ τους δηλαδή το γραµµικό φάσµα του κάθε στοιχείου είναι χαρακτηριστικό του είδους του στοιχείου και αποτελεί ταυτότητα για το στοιχείο αυτό. H He Na
- 15. Φάσµα απορρόφησης ατόµων υδρογόνου 434nm 486nm 656nm410nm σχισµή αέριο υδρογόνο πρίσµα λαµπτήρας πυράκτωσης Νόµος του Kirchoff Τα στοιχεία απορροφούν µόνο τις συχνότητες που µπορούν να εκπέµπουν.
- 16. Το πρότυπο του Bohr (το 1ο κβαντισµένο άτοµο) Ο Bohr διατύπωσε δύο συνθήκες που σκιαγραφούν ένα νέο πρότυπο του ατόµου. Οι δύο συνθήκες είναι γνωστές ως µηχανική και οπτική συνθήκη. Οι συνθήκες αυτές αντιβαίνουν σε θεωρίες της φυσικής και γι’ αυτό χαρακτηρίστηκαν αυθαίρετες. Οι συνθήκες έγιναν δεκτές, γιατί µπόρεσαν και εξήγησαν το γραµµικό φάσµα εκποµπής και απορρόφησης του υδρογόνου.
- 17. 1η µηχανική συνθήκη του Bohr Κ L M N n=1 n=2 n=3 n=4 n=∞
- 18. 1η µηχανική συνθήκη του Bohr Τα ηλεκτρόνια των ατόµων έχουν την δυνατότητα να κινούνται µόνο σε αυστηρά καθορισµένες κυκλικές τροχιές γύρω από τον πυρήνα µε καθορισµένη (κβαντισµένη) ενέργεια. Κ L M N n=1 n=2 n=3 n=4 n=∞
- 19. 1η µηχανική συνθήκη του Bohr Τα ηλεκτρόνια των ατόµων έχουν την δυνατότητα να κινούνται µόνο σε αυστηρά καθορισµένες κυκλικές τροχιές γύρω από τον πυρήνα µε καθορισµένη (κβαντισµένη) ενέργεια. Κάθε επιτρεπόµενη τροχιά που ονοµάζεται στιβάδα ή φλοιός, συµβολίζεται µε τα κεφαλαία γράµµατα Κ, L, Μ, N, … και αντιστοιχεί στην τιµή ενός ακέραιου αριθµού n (n=1,2,3…) που ονοµάζεται πρώτος ή κύριος κβαντικός αριθµός. Κ L M N n=1 n=2 n=3 n=4 n=∞
- 20. Ειδικότερα µόνο για το άτοµο του υδρογόνου η στροφορµή και η ενέργεια του ηλεκτρονίου δίνονται από τις σχέσεις: n (1ος κβαντικός αριθµός) = 1,2,3… , Ε1= -13,6 eV = -2,18⋅10-18 J Στροφορµή ηλεκτρονίου Ενέργεια ηλεκτρονίου 1η µηχανική συνθήκη του Bohr m·υ·r = n· h 2π En = E1 n2
- 21. E∞ = 0 Οι στάθµες ενέργειας ατόµου υδρογόνου στο πρότυπο Βohr ενέργεια E1 E4 E2 E3 -2,18⋅10-18J 1η µηχανική συνθήκη του Bohr
- 22. Η θεµελιώδης και οι διεγερµένες καταστάσεις στο άτοµο του υδρογόνου Tο άτοµο στη θεµελιώδη του κατάσταση έχει την µικρότερη δυνατή ενέργεια όπου το ηλεκτρόνιο είναι στην 1η (n=1) στιβάδα. Tο άτοµο είναι δυνατόν να απορροφήσει ενέργεια (διεγερµένη κατάσταση) οπότε το ηλεκτρόνιο µεταβαίνει σε στιβάδα µε n≥2. Η ενέργεια που απορροφάται είναι ίση µε την διαφορά των ενεργειών της αρχικής και της τελικής στιβάδας µετάβασης. Εαπορροφάται = Ετ - Εα
- 23. θεµελιώδης κατάσταση E∞ = 0 E4 E2 E3 E1 ενέργεια Διέγερση ατόµου υδρογόνου στο πρότυπο Βohr -2,18⋅10-18J
- 24. θεµελιώδης κατάσταση E∞ = 0 E4 E2 E3 E1 ενέργεια Διέγερση ατόµου υδρογόνου στο πρότυπο Βohr -2,18⋅10-18J
- 25. θεµελιώδης κατάσταση E∞ = 0 E4 E2 E3 E1 ενέργεια Διέγερση ατόµου υδρογόνου στο πρότυπο Βohr διεγερµένες καταστάσεις διέγερση -2,18⋅10-18J
- 26. θεµελιώδης κατάσταση E∞ = 0 E4 E2 E3 E1 ενέργεια Διέγερση ατόµου υδρογόνου στο πρότυπο Βohr διεγερµένες καταστάσεις διέγερση -2,18⋅10-18J
- 27. θεµελιώδης κατάσταση E∞ = 0 E4 E2 E3 E1 ενέργεια Διέγερση ατόµου υδρογόνου στο πρότυπο Βohr διεγερµένες καταστάσεις διέγερση -2,18⋅10-18J Η ενέργεια διέγερσης είναι ίση µε την διαφορά των ενεργειών των δύο στιβάδων.
- 28. θεµελιώδης κατάσταση E∞ = 0 E4 E2 E3 E1 ενέργεια Διέγερση ατόµου υδρογόνου στο πρότυπο Βohr διεγερµένες καταστάσεις διέγερση -2,18⋅10-18J Η ενέργεια διέγερσης είναι ίση µε την διαφορά των ενεργειών των δύο στιβάδων.
- 29. E∞ = 0 E4 E2 E3 E1 ενέργεια Ιοντισµός ατόµου υδρογόνου στο πρότυπο Βohr
- 30. E∞ = 0 E4 E2 E3 E1 ενέργεια Ιοντισµός ατόµου υδρογόνου στο πρότυπο Βohr θεµελιώδης κατάσταση -2,18⋅10-18J
- 31. ιοντισµός E∞ = 0 E4 E2 E3 E1 ενέργεια Ιοντισµός ατόµου υδρογόνου στο πρότυπο Βohr θεµελιώδης κατάσταση -2,18⋅10-18J
- 32. ιοντισµός E∞ = 0 E4 E2 E3 E1 ενέργεια Ιοντισµός ατόµου υδρογόνου στο πρότυπο Βohr Ενέργεια 1ου ιοντισµού είναι η ελάχιστη ενέργεια που πρέπει να πάρει το άτοµο για να χάσει ένα ηλεκτρόνιο. Ε1ου ιοντισµού = Ε∞-Ε1 Ε1ου ιοντισµού = -Ε1 Ε1ου ιοντισµού = 2,18⋅10-18J θεµελιώδης κατάσταση -2,18⋅10-18J
- 33. 2η συνθήκη του Bohr (οπτική συνθήκη) Tο άτοµο δεν εκπέµπει ακτινοβολία όταν το ηλεκτρόνιο κινείται στην ίδια στιβάδα. Tο άτοµο εκπέµπει ακτινοβολία µόνο όταν ηλεκτρόνια µεταπηδήσουν από στιβάδα µεγάλης ενέργειας σε στιβάδα χαµηλότερης ενέργειας..
- 34. n = 1 n = 2 n = 3 e- Πυρήνας n = 4 Για κάθε ένα “άλµα” ηλεκτρονίου από στιβάδα nα µεγάλης ενέργειας Εα , σε στιβάδα ητ χαµηλότερης ενέργειας Ετ, εκπέµπεται ένα φωτόνιο. 2η συνθήκη του Bohr (οπτική συνθήκη)
- 35. n = 1 n = 2 n = 3 e- Πυρήνας φωτόνιο n = 4 Για κάθε ένα “άλµα” ηλεκτρονίου από στιβάδα nα µεγάλης ενέργειας Εα , σε στιβάδα ητ χαµηλότερης ενέργειας Ετ, εκπέµπεται ένα φωτόνιο. 2η συνθήκη του Bohr (οπτική συνθήκη)
- 36. n = 1 n = 2 n = 3 e- Πυρήνας φωτόνιο n = 4 Για κάθε ένα “άλµα” ηλεκτρονίου από στιβάδα nα µεγάλης ενέργειας Εα , σε στιβάδα ητ χαµηλότερης ενέργειας Ετ, εκπέµπεται ένα φωτόνιο. Η συχνότητα του φωτονίου είναι: Eφ = Εα - Ετ => f·h = Εα - Ετ => f = Εα - Ετ h 2η συνθήκη του Bohr (οπτική συνθήκη)
- 37. E1 E2 E3 E4 E5 E6 Ενέργεια 656 nm 486 nm 434 nm 410 nm ιοντισµός Οι αποδιεγέρσεις στο άτοµο του υδρογόνου (Bohr)
- 38. E1 E2 E3 E4 E5 E6 Ενέργεια A B C D E Lyman (UV) UV 656 nm 486 nm 434 nm 410 nm ιοντισµός Οι αποδιεγέρσεις στο άτοµο του υδρογόνου (Bohr)
- 39. E1 E2 E3 E4 E5 E6 Ενέργεια A B C D E Lyman (UV) UV 656 nm 486 nm 434 nm 410 nm ιοντισµός Οι αποδιεγέρσεις στο άτοµο του υδρογόνου (Bohr) A B C D Balmer ορατή περιοχή
- 40. E1 E2 E3 E4 E5 E6 Ενέργεια A B C D E Lyman (UV) UV 656 nm 486 nm 434 nm 410 nm ιοντισµός Οι αποδιεγέρσεις στο άτοµο του υδρογόνου (Bohr) A B C D Balmer ορατή περιοχή IR A B C Paschen
- 41. Ερµηνεία του γραµµικού φάσµατος εκποµπής και απορρόφησης των ατόµων υδρογόνου 434 486 656 nm410 σχισµή πρίσµα λυχνία υδρογόνου Οι ενέργειες των στιβάδων είναι κβαντισµένες (καθορισµένες). Έτσι και οι συχνότητες των εκπεµπόµενων ή απορροφούµενων φωτονίων είναι καθορισµένες αφού είναι ίσες µε την τιµή : 434 486 656 nm410 λαµπτήρας πυράκτωσης f = |Εα - Ετ| h
- 42. Οι αδυναµίες του προτύπου του Bohr
- 43. Οι αδυναµίες του προτύπου του Bohr Λειτουργεί µόνο για τα άτοµα του υδρογόνου ή τα υδρογονοειδή (µονοηλεκτρονικά) ιόντα π.χ. 2Ηe+, 3Li2+ και έτσι δεν µπόρεσε να ερµηνεύσει το φάσµα των ακτινοβολιών που εκπέµπουν τα πολυηλεκτρονικά άτοµα.
- 44. Οι αδυναµίες του προτύπου του Bohr Λειτουργεί µόνο για τα άτοµα του υδρογόνου ή τα υδρογονοειδή (µονοηλεκτρονικά) ιόντα π.χ. 2Ηe+, 3Li2+ και έτσι δεν µπόρεσε να ερµηνεύσει το φάσµα των ακτινοβολιών που εκπέµπουν τα πολυηλεκτρονικά άτοµα. Δεν έχει την δυνατότητα να εξηγήσει τον χηµικό δεσµό.
- 45. Οι αδυναµίες του προτύπου του Bohr Λειτουργεί µόνο για τα άτοµα του υδρογόνου ή τα υδρογονοειδή (µονοηλεκτρονικά) ιόντα π.χ. 2Ηe+, 3Li2+ και έτσι δεν µπόρεσε να ερµηνεύσει το φάσµα των ακτινοβολιών που εκπέµπουν τα πολυηλεκτρονικά άτοµα. Δεν έχει την δυνατότητα να εξηγήσει τον χηµικό δεσµό. Είναι και αυτό σε αντίθεση µε την ηλεκτροµαγνητική θεωρία (όπως και το πρότυπο του Rutherfond).