Model atomu
-
Upload
britanney-williams -
Category
Documents
-
view
108 -
download
7
description
Transcript of Model atomu
![Page 1: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/1.jpg)
Model atomu
![Page 2: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/2.jpg)
Co se chceme dozvědět• Jaké jsou modely atomu?
• Co to je kvantovací podmínka, kvantová čísla
• Proč a na jakých vlnových délkách atom září
• Co to je spektrometrie, princip
• Co lze ze spektrogramu zjistit, analýza materiálů
• Laser a holografie
• Princip zářivky
• Křivka citlivosti oka Vλ , barevný trojúhelník
![Page 3: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/3.jpg)
Periodická soustava prvkůprvek Z
AX A - atomové číslo počet protonůZ - hmotnostní číslo počet protonů a neutronů
nuklid 126C
izotop 12C x 13C
![Page 4: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/4.jpg)
Ruthefordův experiment
![Page 5: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/5.jpg)
Hmota je prázdný prostor
Rozměry atomu•jádro (proton, neutron) průměr 10-15 m
•průměr dráhy elektronu (elektronový obal) je 10-10 m
Vlastně si vůbec nezaslouží, abychom o ni hovořili
![Page 6: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/6.jpg)
Modely atomuThomson - pudinkový model
•Jádro je kladná koule a na ni jako v oceánu plují záporné náboje - elektrony
Rutheford - planetární model.
•Ve středu je kladné jádro a jako planety kolem Slunce obíhají elektrony.
•Nedostatek - elektrony by zhruba za 10-10 s spadly do jádra
Bohr - planetární model, elektrony nezáří, kvantovací podmínka
•Je schopen vysvětlit spektrální čáry atomu vodíku
•Nedostatek - kruhová dráha
![Page 7: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/7.jpg)
Planetární model•Pohyb po elipse
•kvantová čísla
•hlavní n - velikost hlavní poloosy
•vedlejší l - velikost vedlejší poloosy
•magnetické m
•spinové s orientace rotace spinu
![Page 8: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/8.jpg)
Pauliho vylučovací princip
•V atomu nemohou existovat dva elektrony mající všechna kvantová čísla stejná. Alespoň v jednom stavu se musí lišit
![Page 9: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/9.jpg)
Bohrův model atomuK čemu se chceme dostat•parametrům dráhy elektronu
•energii jednotlivých stavů
Důsledek: frekvence záření jako funkce kvantového čísla
Co víme - (předpoklady)•elektron obíhá okolo atomu po kruhové dráze
•elektron se chová jako vlna, na dráhu se vejde celistvý počet vln kvantovací podmínka
![Page 10: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/10.jpg)
Kvantovací podmínka
•elektron obíhá po takové dráze na níž se vejde celistvý počet vlnových délek
hndrp
p …zobecněná hybnostr … zobecněná prostorová souřadnicen ... hlavní kvantové číslo [-]h ... Planckova konstanta = 6,625 10-34 Js
![Page 11: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/11.jpg)
hnπrvm 2
hndrp
Pohyb po kružnici Kvantovací podmínka
2
22
4
1
r
e
r
vm
)( 222
2
nrrnem
hr
Závislost poloměru atomu na kvantovém čísle n
0
10
20
30
40
50
60
0 1 2 3 4 5 6 7 8
n [-]
r [-
]
odstředivá síla Coulombův zákon
vm
hnr
2
![Page 12: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/12.jpg)
Rychlost elektronu
hnπrvm 2
mr
hnv
2
22
2
nem
hr
kvantovací podmínka poloměr dráhy na n-té hladině
nh
ev
1
2
2
Závislost rychlosti elektronu na kvantovém čísle n
0
100
200
300
400
500
600
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
n [-]
v [
-]
![Page 13: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/13.jpg)
Energie atomupk WWW
222
42
2
2 1
444
1
11
nh
emedr
r
edrFW
rr
r
P
222
42
21 1
42 nh
emvmWk
222
4
222
4
222
4 1
8
1
4
1
42 nh
em
nh
em
nh
emWWW pk
222
4 1
8 nh
emW
![Page 14: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/14.jpg)
Spektrum
222
4 1
8 nh
emW
22
21
22
4
12
11
8 nnh
emWWW
ch
fhW
22
21
32
4
1
11
8 nnh
emf
![Page 15: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/15.jpg)
Bohrův model atomu
22
21
32
4
1
11
8 nnh
emf
![Page 16: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/16.jpg)
Rozklad světla hranolem
Index lomu je funkcí vlnové délky!!!
Index lomu světla není konstanta, ale funkce vlnové délky. Proto na hranolu rozkladem bílého světla dostaneme duhu a u
čoček existuje barevná vada.
![Page 17: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/17.jpg)
Spektroskopie
22
21
32
4
1
11
8 nnh
emf
![Page 18: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/18.jpg)
Spektroskopie
![Page 19: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/19.jpg)
Astronomie
•chemické složení
•tlak
•teplota
•rychlost
•energie
•vzdálenost
![Page 20: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/20.jpg)
Zdroje světla
•Termické (žárovka)
•Výboj v plynu (zářivka, výbojka)
•Kvantové (LED dioda)
![Page 21: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/21.jpg)
Zářivka – jak funguje
•Je plněna rtutí•rtuť (Hg) generuje UV čáry λ = 259 nm, 311 nm nejsou vidět. •Luminofor převede UV záření do viditelné oblasti
![Page 22: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/22.jpg)
Citlivost lidského oka
![Page 23: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/23.jpg)
Barevný trojúhelník
![Page 24: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/24.jpg)
Využití vlnové optiky
![Page 25: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/25.jpg)
Laser
Light Amplification by Stimulated Emission of
Radiation
Elektrony mohou přecházet z vyššího do nižšího stavu, při současném vyzáření fotonu, jedním z dvou mechanismů:•spontánní emise (foton se vyzáří samovolně) •stimulovaná emise (okopíruje se jiný foton procházející atomem).
![Page 26: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/26.jpg)
LaserV roce 1960 Theodore H. Maiman v USA poprvé předvedl funkční laser
![Page 27: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/27.jpg)
HolografieZáznam a rekonstrukce prostorové informace – obrazu
Dénes Gábor * 5. června 1900, Budapešť † 8. února 1979, Londýn byl maďarsko-britský fyzik. V roku 1948 objevil princip holografie. V roce 1971 získal Nobelovu cenu za fyziku.
![Page 28: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/28.jpg)
HolografieZáznam a rekonstrukce prostorové informace – obrazu
![Page 29: Model atomu](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061612/56812c21550346895d9087c7/html5/thumbnails/29.jpg)
Laser a jeho využitíZdroj koherentního monochromatického záření
Použití• informační
•vytyčování v geodézii, měření vzdáleností
•komunikace na velké vzdálenosti
• energetické
•záznam dat (CD, DVD)
• medicína – operace, řezání tkání, koagulace
• průmysl – řezání, svařování