120 likes | 408 Views
Fizyka III wykład 2. d r inż. Monika Lewandowska. Przykłady widm. m. Widmo atomu wodoru. Liniowe widmo emisyjne wodoru w zakresie widzialnym ( Balmer 1885). n = 3,4,… R H = 10967758 m -1 stała Rydberga. k = 1,2,… n = (k+1),(k+2),…. Doświadczenie Rutherforda.
E N D
Fizyka III wykład 2 dr inż. Monika Lewandowska
Widmo atomu wodoru Liniowe widmo emisyjne wodoru w zakresie widzialnym (Balmer 1885) n = 3,4,… RH = 10967758 m-1 stała Rydberga k = 1,2,… n = (k+1),(k+2),…
Doświadczenie Rutherforda 1909-1911 E. Rutherford, H. Geiger, E. Marsden, nagroda Nobla 1908 E. Rutherford ok. 1910 Schemat doświadczenia Rutherforda V(r) V(r) Promień jądra ≈ 10 fm
Model Bohra atomu wodoru 1913 N. Bohr, nagroda Nobla 1922 Postulaty Bohra: Niels Bohr • Atom posiada szereg stacjonarnych, kołowych orbit • elektronowych, na których spełniony jest warunek: • n = 1, 2, 3, ... • (moment pędu elektronu jest skwantowany ) • Na orbicie stacjonarnej elektron nie promieniuje. • Emisja, bądź absorpcja (pochłanianie) energii ma miejsce podczas • przejścia elektronu między orbitami stacjonarnymi. Energia fotonu jest • równa różnicy energii elektronu na orbitach stacjonarnych • E – energia emitowanego (lub pochłanianego) fotonu, • En – energia elektronu na orbicie początkowej, • Ek – energia elektronu na orbicie końcowej. • En > Ekemisja fotonu • En < Ekabsorpcja fotonu
Model Bohra atomu wodoru c.d. (1) (2) • prędkość elektronu na n-tej orbicie • - promień n-tej orbity Energia elektronu na n-tej orbicie stacjonarnej
Rozszerzenie teorii Bohra – model Bohra-Sommerfelda 1916 1. Poprawka na skończoną masę jądra Arnold Sommerfeld - masa zredukowana elektronu Schematyczne przedstawienie środka masy w układzie jądro – elektron (nie w skali). Masa jądra atomowego M jest skończona i wynosi około 2000 me, im lżejsze jądro atomowe tym większe przesunięcie środka ciężkości CM w stronę elektronu. 2. Uwzględnienie orbit eliptycznych pj • główna liczba kwantowa • poboczna (azymutalna) liczba kwantowa pr
Model Bohra-Sommerfelda c.d. 3. Uwzględnienie relatywistycznej zmiany masy elektronu - stała struktury subtelnej
Moment magnetyczny elektronu • dipolowy orbitalny moment • magnetyczny elektronu - magneton Bohra
Fale materii 1924 książe L.V.R.P. de Broglie, nagroda Nobla 1929 Hipoteza: Każdej poruszającej się cząstce materialnej o pędzie p i energii E można przyporządkować falę o długości i częstotliwości Louis de Broglie 1929 Potwierdzenie: doświadczenie Davissona – Germera (1927) C. Davisson i L. Germer • d = 0.091nm • Ek =54 eV • = 65o • l = 0.165 nm