Η κβαντική θεωρία του Plank

“Το φως και γενικότερα κάθε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, εκπέμπεται και απορροφάται όχι κατά συνεχή τρόπο αλλά ασυνεχώς. Δηλαδή, κάθε άτομο εκπέμπει ή απορροφά στοιχειώδη ποσά ενέργειας (μικρά πακέτα ενέργειας) που ονομάζονται κβάντα.”

Το ποσό ενέργειας που μεταφέρει κάθε κβάντα είναι E=h•f

Ε : Η Ενέργεια του κάθε κβάντα σε  J
h: Η σταθερά του Plank,
h= 6.63•10-34J•s
f: Η συχνότητα της  ακτινοβολίας σε  s-1 ή Hz

Φωτοηλεκτρονικό φαινόμενοΘεμελειώδης εξίσωση της κυματικής:  c=λ•f

Το άτομο του υδρογόνου

Ο Δανός φυσικός Bohr για να ερμηνεύσει το άτομο του υδρογόνου στις παρακάτω 4 παραδοχές.

Πρώτη παραδοχή

Το ηλεκτρόνιο του ατόμου του υδρογόνου περιφέρεται γύρω από τον ακίνητο και θετικά φορτισμένο πυρήνα με την επίδραση της δύναμης coulomb που δέχεται από αυτόν.

Δεύτερη παραδοχή

Το ηλεκτρόνιο κινείται μόνο σε ορισμένες τροχιές οι οποίες ονομάζονται επιτρεπόμενες τροχιές. Κάθε επιτρεπόμενη τροχιά έχει καθορισμένη ακτίνα r και καθορισμένει ενέργεια, είναι δηλαδή κβαντισμένη. Η ολική ενέργεια του ηλεκτρονίου (κινητική και δυναμική
ενέρεια) στο άτομο του υδρογόνου είναι:

n: ο κύριος κβαντικός αριθμός n=1, 2, 3, 4, … Καθορίζει την ενεργειακή στάθμη του ηλεκτρονίου και δείχνει την στιβάδα (K, L, M, N, …) στην οποία κινείται το ηλεκτρόνιο. Το αρνητικό πρόσημο της ολικής ενέργειας στο άτομο του υδρογόνου είναι ότι απαιτείται προσφορά ενέργειας για να απομακρυνθεί το ηλεκτρόνιο σε περιοχή εντός του ηλεκτρικού πεδίου του πυρήνα, όπου υ δυναμική ενέργεια του ηλεκτρονίου είναι μηδέν.

Τρίτη παραδοχή Όταν το ηλεκτρόνιο κινείται σε ορισμένη επιτρεπόμενη τροχιά δεν εκπέμπει ακτινοβολία.

Τέταρτη παραδοχή Διέγερση: ‘Οταν το ηλεκτρόνιο απορροφά ενέργεια μεταβαίνει από μια αρχική τροχιά (Ει) σε μια επιτρεπόμενη τροχιά υψηλότερης ενέργειας (Εf).

ΔΕ= Εf – Ει = hf

Με την f: συχνότητα του φωτονίου της ακτινοβολίας που απορροφάται.

Αποδιέγερση: Οταν το ηλεκτρόνιο μεταβαίνει από μια αρχική τροχιά (Ει) σε μια επιτρεπόμενη τροχιά χαμηλότερης  ενέργειας (Εf) εκπέμπει ακτινοβολία.

ΔΕ= |Εf – Ει|= hf

Με την f: συχνότητα του φωτονίου της ακτινοβολίας που εκπέμπεται.

Κύριος κβαντικός αριθμός

n=1

n=2

n=3

n=4

Στιβάδα

K

L

M

N

Ενεργειακή στάθμη

Ε1=2.18•10-18J

Κατάσταση ατόμου

Θεμελειώδης

Πρώτη διηγερμένη

Δεύτερη διηγερμένη

Τρίτη διηγερμένη

Βιβλιογραφική αναφορά: Σαλτερής Γ΄Λυκείου το 10 κεφάλαιο.

This entry was posted in Χημεία and tagged , , , . Bookmark the permalink.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *