1913. Niels Bohr je rekao: “Čim sam vidio Balmerovu formulu, sve
mi je bilo jasno”
5,4,3,1
2
1122
n
nR
Bohrov model atoma
Elektron ne može kružiti oko jezgre po bilo kojim već samo po određenim kvantiziranim stazama. To su stacionarne staze; gibajući se po njima elektron ne gubi energiju emitirajući EM valove. Emisija svjetlosti se događa samo pri skoku elektrona s jedne na drugu stacionarnu stazu. Dopuštene su samo one staze kojima je orbitalni moment količine gibanja cjelobrojni višekratnik reducirane Planckove konstante.
nvmrL
h
nen
2
Bohr je kvantizirao gibanje elektrona; n=1,2,3... naziva se glavni kvantni broj.
h
EEEEh nmnm
Energijska stanja vodikova atoma
2,1
:/4
4
2
4
4
1
2
202
2220
22
222
0
2
20
2
2
2
0
2
nem
hnr
mrehn
rhn
mr
m
er
nhvmr
vm
er
r
e
r
vm
en
en
nen
en
nen
nen
nn
ne
Energijska stanja vodikova atoma
2220
4
0
2
20
2
222
4
2
202
0
2
20
2
2
4
44
8
42
1
4
2
1
hn
emE
r
edr
r
eFdrE
hn
emE
em
hnr
rm
emE
vm
er
vmE
EEE
ep
rr
p
o
ek
en
neek
nen
nek
pk
Energijska stanja vodikova atoma
eVE
eVE
eVJE
nh
em
nE
EEE
en
pk
5.1
4.3
6.1310173.2
2,18
1
3
2
181
220
4
2
Kako n raste, energijski nivoi su sve bliži;
Vezani elektron u atomu može imati samo diskretne, negativne energije;
Kada se atom vodika nalazi u osnovnom stanju (n=1), atom ne zrači svjetlost. Ako atom pobudimo, njegov elektron iz osnovnog stanja prelazi u neko više stanje (n=2,3…). To postižemo zagrijavanjem, električnom strujom, poljem i sl. U pobuđenom stanju atom ostaje vrlo kratko (10-8 s), a zatim se vraća u osnovno stanje zračeći svjetlost.
Princip korespondencije
Kvantna fizika za velike kvantne brojeve reducira se u klasičnu fiziku.Promjena energije među susjednim nivoima za velike kvantne brojeve n vrlo je malena, te energiju možemo smatrati kontinuiranom i primijeniti klasičnu fiziku. Kada je n malen, energija je diskontinuirana veličina i moraju se primijeniti zakoni kvantne fizike.Granice važnosti klasične fizike određene su veličinom Planckove konstante. Za procese u kojima se konstanta h može smatrati vrlo malenom mogu se primijeniti zakoni klasične fizike. Kada veličine postanu istog reda veličine kao i h, mora se primijeniti kvantna fizika.
Rendgensko zračenje
1895. godine W. Röntgen opazio je nevidljivo (X-zrake) zračenje koje nastaje pri izboju u cijevi s razrijeđenim plinom. Rendgensko zračenje nastaje kada brzi elektroni udaraju u neki materijal. Većinom se dobivaju u rendgenskoj cijevi u kojoj elektroni ubrzani visokim naponom (104 –106 V) udaraju u anodu od volframa.
Spektar rendgenskih zraka iz rendgenske cijevi ovisi o energiji elektrona i meti. Razlikujemo kontinuirani i linijski ili karakteristični spektar. Dok je energija upadnih elektrona malena, javlja se samo kontinuirani spektar. Kontinuirani spektar nastaje usporavanjem elektrona u meti. Elektroni gube energiju sve dok se ne zaustave – to je zakočno zračenje (bremsstrahlung).
eU
hcc
eUh
gg
g
electron
K
L
Difrakcija rendgenskog zračenja
Standardna metoda istraživanja strukture kristalne tvari jest metoda difrakcije rentgenskih zraka u kristalu koja se temelji na činjenici da je pravilni raspored atoma u kristalu za rentgensko zračenje isto što i optička rešetka za vidljivi dio spektra elektromagnetskih valova.
Zrake reflektirane od dvije susjedne Braggove ravnine konstruktivno će interferirati u nekoj točki ako je ispunjen uvjet:
3,2,1sin2 nnd
Valna priroda svjetlosti
ph
pc
h
1924. Louis de Broglie postavio hipotezu prema kojoj svaka čestica koja se giba osim čestičnih ima i valna svojstva.
Top Related