860 likes | 1.39k Views
بسم الله الرحمن الرحيم. العنوان الحركة على خط مستقيم. الذرة. الفصل التاسع. الفهرس. العنوان الحركة على خط مستقيم. (1-9) نموذج بور الذري. (2-9) نموذج الكمي للذري. الذرة. العنوان الحركة على خط مستقيم. (1-9) نموذج بور الذري. الذرة. العنوان الحركة على خط مستقيم. تجربة استهلالية.
E N D
بسم الله الرحمن الرحيم العنوان الحركة على خط مستقيم الذرة الفصل التاسع
الفهرس العنوان الحركة على خط مستقيم (1-9) نموذج بور الذري (2-9) نموذج الكمي للذري
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم (1-9) نموذج بور الذري
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم تجربة استهلالية
تجربة استهلالية العنوان الحركة على خط مستقيم أثناء دوران أي من القطع النقدية من فئآت (100,50,25,10,5) هلل على سطح طاولة فمن الخصائص التي نلاحظها الاختلاف في الصوت الصادر والشكل تبعث الذرات المثارة لعنصر ما في أنبوب غاز التفريغ طاقة عن طريق انبعاث الضوء
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم مقدمة
مقدمة العنوان الحركة على خط مستقيم بنهاية القرن التاسع عشر اتفق معظم العلماء على وجود الذرات أعطى اكتشاف ثومبسون للإلكترونات دليلاً مقنعاً على أن الذرة تتكون من : (1) جسيمات دون ذرية (2) سالبة الشحنة (3) ذات كتلة صغيرة جداً بدأ العلماء بالبحث عن الكتلة المفقودة التي يجب أن تكون جزءاً من كتلة الذرة الكلية ، حيث أن الذرة متعادلة كهربائياً
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم النموذج النووي
النموذج النووي العنوان الحركة على خط مستقيم اعتقدثومبسون أن المادة الثقيلة الموجبة الشحنة تملاً الذرة وقد صور الإلكترونات السالبة الشحنة على أنها تتوزع خلال هذه المادة الموجبة الشحنة أجريت تجربة رذرفورد باستخدام مركبات مشعة تصدر أشعة نافذة وقد وجدأن بعض هذه الانبعاثات جسيمات موجبة الشحنة وثقيلة وتتحرك بسرعة عالية هذه الجسيمات سميت فيما بعد جسيمات ألفا ، ويرمز لها بالرمز(α)
النموذج النووي العنوان الحركة على خط مستقيم ويمكن الكشف عن هذه الجسيمات بواسطة ومضات ضوئية تنبعث عندما تصطدم الجسيمات مع شاشة مطلية بطبقة من كبريتات الزنك قذف رذرفورد حزمة من جسيمات ألفا على صفيحة رقيقة جداً من الذهب عبر معظم جسيمات ألفا خلال صفيحة الذهب دون انحراف أو مع انحراف قليل عن مسارها ، إلا أن بعضها ارتد بزوايا كبيرة جداً شبهرذرفورد نتائج هذه التجربة بإطلاق قذيفة مدفع 15انشاً على منديل ورقي فارتدت القذيفة إلى الخلف واصطدمت به
النموذج النووي استنتج رذرفورد أن النتائج يمكن تفسيرها فقط إذا كانت جميع شحنة الذرة متمركزة في حيز صغير وثقيل يسمى الآن النواة العنوان الحركة على خط مستقيم وقد حدد مجموعة من العلماء أن الشحنة الموجبة للذرة وأكثر من (99.9%) منم كتلة الذرة موجودة في النواة أما الإلكترونات التي لا تساهم بكمية كبيرة من كتلة الذرة فتكون موزعة خارجاً وبعيداً عن النواة إن الفراغ الذي تشغله الإلكترونات يحدد الحجم الكلي أو قطر الذرة لأن قطر الذرة أكبر (10000) مرة تقريباً من قطر النواة فإن معظم حجم الذرة يكون فراغاً
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم طيف الانبعاث
طيف الانبعاث تم التوصل إلى توزيع الإلكترونات حول نواة الذرة من خلال دراسة الضوء المنبعث من الذرات العنوان الحركة على خط مستقيم إن مجموعة الأطوال الموجية الكهرومغناطيسية التي تنبعث من الذرةتسمى طيف الانبعاث الذري يمكن استخدام ذراتعينة غاز لتبعث ضوءاً في أنبوب تفريغ الغاز مثل (إشارات النيون الملونة) يحتوي أنبوب تفريغ الغاز على غاز ذي ضغط منخفض محصور في أبوب زجاجي له قطبان فلزيان مثبتان عند طرفيه ويتوهج الغاز عند تطبيق فرق جهد عالٍ عبر الانبوب ، وكل غاز يتوهج بضوء مختلف خاص به
طيف الانبعاث نحصل على طيف الانبعاث للذرة عندما يمر الضوء المنبعث من الغاز خلال منشور أو محزوزحيود العنوان الحركة على خط مستقيم ويمكندراسة طيف الانبعاث بتفصيل أكبر باستخدام جهاز يسمى المطياف إن الطيف المنبعث عن جسم ساخن أو مادة صلبة متوهجة مثل فتيل المصباح الكهربائي هو حزمة متصلة من ألوان الطيف من الأحمر إلى البنفسجي لكن طيف الغاز يكون سلسلة من الخطوط المنفصلة ذات ألوان مختلفة مثل (خطوط طيف الانبعاث لغازي الزئبق والباروم) ويمكن استخدام طيف الانبعاث لتحليل خليط من الغازات كمعرفة نوع العناصر الموجودة والتركيز النسبي لها
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم طيف الامتصاص
طيف الامتصاص العنوان الحركة على خط مستقيم في عام 1842م لاحظ العالم فرنهوفر وجود بعض الخطوط المعتمة تتخلل طيف ضوء الشمس (خطوط فرنهوفر) علل ذلك بأن ضوء الشمس يعبر خلال الغلاف الغازي المحيط بالشمس تمتص هذه الغازات أطوالاً موجية مميزة محددة الخطوط المعتمة في الطيف المرئي ومجموعة الأطوال الموجية الممتصة بواسطة الغاز تسمى طيف الامتصاص للغاز
طيف الامتصاص العنوان الحركة على خط مستقيم وقد أمكن تحديد مكونات الغلاف الشمسي بمقارنة الخطوط المفقودة في الطيف المرئي وكذلك فقد تم تحديد مكونات العديد من النجوم باستخدام هذه التقنية وأيضاً يمكن تحديد مكونات غاز ما بتمرير ضوء أبيض خلال عينة الغاز والمطياف من تحديد الأطوال الموجية للخطوط المعتمة في طيف الامتصاص
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم التحليل الطيفي
التحليل الطيفي يعد كل من طيف الانبعاث والامتصاص وسائل علمية مفيدة العنوان الحركة على خط مستقيم استطاع العلماء تحليل وتحديد وحساب كمية المواد المجهولة والاطياف الانبعاث والامتصاص أهمية بالغة في الصناعة كما في البحوث العلمية فمثلاً تقوم مصانع الحديد بإعادة معالجة كميات كبيرة من حديد الخردة كما يمكن تعديل تركيب الحديد ليتناسب مع المواصفات التجارية
التحليل الطيفي العنوان الحركة على خط مستقيم وتقوم محطات معالجة الفلزات ومنها الألومنيوم والزنك ومعادن أخرى بتطبيق الطريقة نفسها إن دراسة الأطياف تعد فرعاً من العلم المعروف باسم التحليل الطيفي وهو الأداة المتوافرةالوحيدة حالياً لدراسة مكونات النجوم على مدى الفضاء المتسع
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم نموذج بور للذرة
نموذج بور للذرة العنوان الحركة على خط مستقيم في القرن التاسع عشر حاول بعض العلماء استخدام الأطياف الذري لتحديد مكونات الذرة مثل عنصر الهيدروجين (الأخف وله أبسط طيف) به أربع خطوط : الأحمر ، الأخضر ، الأزرق ، البنفسجي إن النموذج النووي لرذرفورد لم يخل من السلبيات فقد افترض أن الإلكترونات تدور حول النواة تماماً كما تدور الكواكب حول الشمس
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم سلبيات نموذج الكواكب
سلبيات العنوان الحركة على خط مستقيم يتسارع الإلكترون في مستواه مع استمرار دورانه حول النواة وكمادرست سابقاً فإن الإلكترونات المتسارعة تشع طاقة عن طريق انبعاث موجات كهرومغناطيسية وسرعة معدل فقد الإلكترون الدائر حول النواة لطاقته يجعل مساره لولبياً حتى يسقط في النواة خلال (10-9 s)
سلبيات العنوان الحركة على خط مستقيم إضافة إلى ذلك يتوقع نموذج الكواكب أن الإلكترونات المتسارعة سوف تشع طاقتها عند كل الأطوال الموجية حيث أن الضوء المنبعث من الذراتيشع عند أطوال موجية محددة فقط حاول الفيزيائيالدنماركينيلز بور توحيد النموذج النووي مع مستويات الطاقة المكماةلبلانك ونظرية أينشتاين في الضوء
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم تكمية الطاقة لبور
تكمية الطاقة العنوان الحركة على خط مستقيم بدأ بور بالتركيب الكواكبي للإلكترونات وقدم نظرية بأن قوانين الكهرومغناطيسية لا تنطبق على داخل الذرة فافترض أن الإلكترونات في المدار المستقر لا تشع طاقة رغم أنها تتسارع واعتبر أن هذا هو شرط استقرار الذرة وافترض أن حالة الاستقرارللذرات تكون فقط عندما تكون كميات الطاقة فيها محددة أي أن مستويات الطاقة في الذرة مكماة
تكمية الطاقة العنوان الحركة على خط مستقيم تكمية الطاقة في الذرات يمكن تشبيهها بدرجات سلم بحيث يتناقص البعد بين كل درجتين كلما صعدنا إلى أعلى وحتى تصعد إلى درجات أعلى للسلم يجب أن تنتقل من درجة الأدنى إلى الدرجة الأعلى من المستحيل الوقوف عند نقطة تقع بين درجتين، والذرات لها كميات مكماة من الطاقة كل منها يسمى مستوى طاقة
تكمية الطاقة العنوان الحركة على خط مستقيم وعند ما تكون طاقة الذرة عند أقل مقدار مسموح بهيقال أنها في حالة استقرار وعندما تمتص الذرة كمية محددة من الطاقة فإنها تنتقل إلى مستوى طاقة أعلى أي مستوى أعلى من مستوى الاستقرار (حالة الإثارة)
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم طاقة الذرة
طاقة الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم طاقة الذرة تساوي مجموع طاقة حركة الإلكترونات وطاقة الوضع الناتجة عن قوة التجاذب بين الإلكترونات والنواة وطاقةالألكترون في المستويات القريبة من النواة أقل من طاقة الإلكترون في المستويات البعيدة عنها لأنه يجب أن يبذل شغل لنقل الإلكترونات بعيداً عن النواة ولأن الطاقة مكماة وترتبط برقم المستوى فإن طاقة المستوى مكماة أيضاً
طاقة الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم اقترح بور أن طاقة كهرومغناطيسية تنبعث عندما تتغير حالة الذرة من حالة الاستقرار إلى حالة استقرار أخرى (E = hf) ثم افترض أنه عندما تمتص الذرة فوتوناً فإنها تصبح مثارة وتزداد طاقتها بمقدار يساوي طاقة ذلك الفوتون ثم تنتقل هذه الذرة المثارة إلى مستوى طاقة أقل عندما تشع فوتون E =∆E = Ef-Ei فوتون للذرة
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم تنبؤات نموذج بور
التنبؤات العنوان الحركة على خط مستقيم استخدم بور نظريته لحساب الأطوال الموجية للضوء المنبعث من ذرة الهيدروجين فقط ولم يكن باستطاعته توقع طيفالهيليوم الذي يمثل العنصر البسيط التالي بعد الهيدروجين ولم يفسر بور لماذا يمكن تطبيق قوانين الكهرومغناطيسية في كل ماكن إلا داخل الذرة
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم تطور نموذج بور
تطور نموذج بور العنوان الحركة على خط مستقيم طور بور نموذجه بتطبيق قانون نيوتن الثاني في الحركة (F = ma) على الأكرتون والقوة المحصلة المحسوبة بواسطة قانون كولوم للتفاعل بين الإلكترون (-q) والبروتون (+q) على بعد (r) (F = -k q2/r2) إن تسارع الإلكترون في مدار دائري حول البروتون الذي كتلته أكبر كثيراً من كتلة الالكترون يعطى بالمعادلة (a = -v2/r)
تطور نموذج بور العنوان الحركة على خط مستقيم تشير الإشارة السالبة إلى إن اتجاهه نحو الداخل ثابت كولوم (9x109 N.m2/c2) ___ = ___ Kq2 r2 mv2 r
تطور نموذج بور العنوان الحركة على خط مستقيم فتوصل إلى أن الزخم الزاوي للإلكترون يعطى بالعلاقة (mvr) ثم افترض أن الزخم الزاوي للإلكترون له قيمة محددة مضروبة في المقدار (h/2π) وباستخدام (n) لتمثل عدد صحيح (mvr = nh/2π) مستوى (n) للألكترون h2n2 4π2mq2 rn = _______
تطور نموذج بور العنوان الحركة على خط مستقيم إن الطاقة الكلية للذرة يعبر عنها بحاصل جمع طاقة حركة الإلكترون وطاقة وضعه يعطى بالمعادلة (-kq2/2r) 2πk2mq4h2 1/n2 طاقة ذرة الهيدروجين En = -__________ (j) (eV) En = -2.17x10-18X__ En = -13.6X__ 1 n2 1 n2 إن كلاً من نصف قطر المستوى للإلكترون وطاقة الذرة مكماة ويسمى العدد الصحيح (n) عدد الكم الرئيسي
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم الطاقة وانتقال الالكترونات
انتقال الإلكترون طاقة مستوى اللانهاية يمكن اعتبارها صفراً وتسمى الطاقة الصفرية العنوان الحركة على خط مستقيم وتعرّف بأنها طاقة الذرة عندما يكون الإلكترون بعيداً جداً عن الذرة وليس له طاقة حركة وتحدث هذهالحالة عندما تصبح الذرة متأينة أي عندما ينزع إلكترون من الذرة ولأنه يجب بذل شغل لتأيين الذرة فإن طاقة الذرة مع الإلكترون الدائر فيها يجب أن يكون أقل من الصفر لذلك فإن طاقة الذرة ذات قيمة سالبة
انتقال الإلكترون العنوان الحركة على خط مستقيم إن ذرة الهيدروجين المثارة يمكنها أن تبعث مدىواسعاً من الطاقة الكهرومغناطيسية كالأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية حسب حالات الانتقال التي تحدث يعد نموذج بور الأساس الذي مكن العلماء من فهم تركيب الذرة بالإضافة إلى حساب طيف الانبعاث وحساب طاقة التأين لذرة الهيدروجين وطاقة تأين الذرة هي الطاقة اللازمة لتحرير إلكترون بصورة كاملة من الذرة تتفق مع قيمة التأين التي تم حسابها بصورة كبيرة مع النتائج العملية (جائزة نوبل عام 1922م)
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم (2-9) النموذج الكمي للذرة
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم مقدمة
مقدمة العنوان الحركة على خط مستقيم لا يمكن تفسير الفرضيات التي قدمها بور فمثلاً تتطلب النظرية الكهرومغناطيسية أن تبعث الجسيمات المتسارعة طاقة مما يؤدي إلى انهيار سريع للذرة وأن الألكترون الدائر له مستوى محدد بنصف قطر معين تتعارض مع مبدأ عدم التحديد لهيزنبرج
الذرة العنوان الحركة على خط مستقيم من مستويات الطاقة إلى السحابة الإلكترونية
السحابة الإلكترونية العنوان الحركة على خط مستقيم اقترح لويس دي برولي أن للجسيمات خصائص موجية تماماً كما للضوء خصائص جسيمية طول موجة دي برولي (λ=h/mv) والزخم الزاوي (mvr=hr/λ) والزخم الزاوي الكمي (mvr=nh/2π) : hr/λ=nh/2π nλ=2πr
السحابة الإلكترونية استخدم العالم النمساوي إيرن شرودنجر عام 1926م نموذج موجة دي برولي للوصول إلى نظرية الكم للذرة اعتماداً على الموجات العنوان الحركة على خط مستقيم من مبدأ عدم التحديد لهيزنبرج يتوقع النموذج الكمي احتمالية وجود الإلكترون في منطقة محددة فقط والنموذج الكمي للذرة تنبأ بأن المسافة الأكثر احتمالية بين الإلكترون والنواة لذرة الهيدروجين هي نصف القطر نفسع الذي تم توقعه من خلال نموذج بور إن احتمالية وجود الإلكترون عند نصف قطر محدد يمكن حسابه ، ويمكن تكوين نموذج ثلاثي الأبعاد لتوضيح مناطق الأحتمالات المتساوية والمنطقة ذات الاحتمالية العالية لوجود الإلكترون فيها تسمى سحابة إلكترونية (ذرة الهيدروجين)
السحابة الإلكترونية العنوان الحركة على خط مستقيم إن ميكانيكا الكم : هي دراسة خصائص مادة باستخدام خصائصها الموجية قد تحقق نجاحاً هائلاً في توقع الكثير من المعلومات التفصيلية لتركيب الذرة فقد كان من الصعب جداً حساب تلك التفاصيل بدقة إلا للذرات البسيطة وكانت الحسابات التقريبية عالية الدقة للذرات الثقيلة تتم من خلال الحواسيب المتطورة فقط
السحابة الإلكترونية العنوان الحركة على خط مستقيم • لكن ميكانيكا الكم تمكنت من جعل تراكيب بعض الجزيئات قابلة للحساب (1) تحديد ترتيب الذرات في الجزيئات (2) تحضير جزيئات جديدة ومفيدة (3) تحليل تفاصيل امتصاص وانبعاث الضوء من الذرات (4) تطوير مصدر جديد للضوء (الليزر)