460 likes | 1.48k Views
UVOD U ATOMSKU I KVANTNU FIZIKU. OTKRIĆE ATOMA. I DEO. Razvoj ideje atoma. Demokrit (5. v. pne.), atomi-nedeljive čestice. Značajnu ulogu imaju i naučnici : Dalton,Braun,Avogardo,Mendeljejev , Faradey. Dalton , 1810 .- spajanje elemenata u stalnim masenim odnosima.
E N D
UVOD U ATOMSKU I KVANTNU FIZIKU OTKRIĆE ATOMA
Razvoj ideje atoma Demokrit (5. v. pne.), atomi-nedeljive čestice Značajnuuloguimajuinaučnici: Dalton,Braun,Avogardo,Mendeljejev, Faradey ... Dalton, 1810.- spajanje elemenata u stalnim masenim odnosima Faraday, 1834., elektroliza William Crookes,1879., katodne zrake
sila razmak Ruđer Bošković (18. vek) Zavisnost sile između dva vodonikova atoma od njihovog razmaka (kvantna teorija) Zavisnost Boškovićeve sile od udaljenosti od atoma
RuđerBošković u svomdelu “Teorijaprirodnefilozofije” izlažeoriginalneideje o atomima . Atomisuponjemufizičketačke(materijalnetačke) ,centriinercijeicentriaktivnihsilausledkojihnastajeprivlačenjeiodbijanje. Objašnjavatakokoheziju,gravitaciju,elastičnost R.Bošković-zasniva DINAMIČKU ATOMISTIKU
Atomska fizika u početku proučava ceo atom,a zatim kako je otkriveno da se atom sastoji od sitnijih čestica atomska fizika proučava elektronski omotač dok jezgro proučava nuklearna fizika. Iz atomske danas se razvija kvantna fizika i spektroskopija , a iz nuklearne fizike izdvaja se fizika elementarnih čestica Prvi atomi koji se proučavaju su: Imaju po jedan elektron u elektronskom omotaču 1H1 , 2He+ , 3Li2+ Balmer-proučava spektre u vidljivoj oblasti atoma vodonika-spektralne linije se zgušnjavaju
Balmerova formula R = 1,097 ·107 m-1 Rydbergova konstanta Rydbergova relacija n = 1, m = 2,3,4...- Lymanov niz n = 2, m = 3,4,5...- Balmerov niz SPEKTRALNE SERIJE n = 3, m = 4,5,6...- Paschenov niz n = 4, m = 5,6,7...- Brackettov niz n = 5, m = 6,7,8...- Pfundov niz
Balmerov niz Paschenov niz Brackettov niz Pfundov niz Lymanov niz n n = 6 n = 5 n = 4 n = 3 n = 1 n = 2
XIX vek Mendeljejev-formira periodni sistem elemenata. Svrstava elemente u 8 grupa i 7 perioda na osnovu fizičkih i hemijskih osobina atoma Do tada su poznata 63 hemijska elementa (ostavljena su prazna mesta za elemente koji će tek biti otkriveni) Ovaj periodni sistem će vrlo malo biti prepravljen razvojem kvantne mehanike. James Clerk Maxwel –otkriće elektromagnetnih talasa-atomi emituju emt William Crookes,1879., katodni zraci-snop elektrona “ATOM JE DELJIV”
Thomsonov model atoma Model atoma ugljenik vodonik
Rutherfordov model atoma fluorescentni zaklon izvor čestica listić zlata
Raderfor – dinamički –planetarni model atoma Elektroni kruže oko pozitivnog jezgra Šta je u jezgru? Neutroni još uvek nisu bili otkriveni.
Energija atoma Kin. energ. elektrona: Pot. energ. elektrona u vodonik atomu: kin. energ. elektrona + pot. energ. elektrona = energija atoma Fcp = Fc ·
Borov model atoma NielsHenrik David Bohr Nalazi zamerke Raderfordovom modelu atoma jer po tom modelu elektroni koji se kreću oko jezgra moraju da emituju EMT i time gube energiju i na kraju padnu na jezgro emitujući kontinualno zračenje. Nils HenrikDejvidBor (7. oktobar 1885. — 18.novembar 1962) je danskifizičarJedan je odnajistaknutijihnaučnika20.veka. Tvorac je savremeneatomistike.
elektron jezgra
N. Bohr dopunjuje Rutherford-ov model atoma i postavlja svoj model koji zasniva na tri postulata. I POSTULAT Elektroni se u atomima mogu kretati oko jezgra samo po određenim orbitama tzv . Stacionarna stanja i pri tome niti emituju niti apsorbuju energiju. Na ovaj način su objašnjena stacionarna stanja (n=1,2,3..) elektrona u atomu-stabilnost atoma.
IIPOSTULAT Moment impulsa elektrona u atomu je kvantovana veličina-moment impulsa je celobrojni umnožak ћ konstante Na ovaj način moguće je izračunati poluprečnik ,brzinu i energiju elektrona u stacionarnim stanjima.
III POSTULAT Kada elektron prelazi iz jednog stacionarnog stanja u drugo on pri tome mora da emituje ili apsorbuje kvant energije koji je jednak razlici ta dva energetska nivoa. Ovim postulatom objašnjava pojavu linijskog spektra.
Bohrov model atoma L L = mevr • moment količine kretanja • elektrona r v e n = 1,2,3... – kvantni broj
Poluprečnik prve putanje vodonika (n = 1): Borovradijus Poluprečnici viših putanja vodonika: 22r1,32r1, 42r1...
E1 = -13,60 eV Energija prvog nivoa atoma vodonika
E1 = 0 E2 = -3,40 eV + 13,60 eV = 10,2 0 eV E3 = -1,51 eV + 13,60 eV = 12,09 eV E4 = - 0,85 eV + 13,60 eV = 12,75 eV E5 = - 0,54 eV +13,60 eV = 13,06 eV E6 = - 0,38 eV +13,60 eV = 13,22 eV E1 = -13,60 eV E2 = - 3,40 eV E3 = - 1,51 eV E4 = - 0,85 eV E5 = - 0,54 eV E6 = - 0,38 eV E = 0 E = 0 – (-13,60 eV) = 13,60 eV Stacionarno energetsko stanje
Energijski spektar vodonikovog atoma 1,2,3...– redni broj putanje ili energijskog stanja