Forord - DFKF - København/Sjælland

Resonans.
Resonans forekommer hvis to svingende systemer kan overføre energi mellem hinanden. Hvis de to
svingende systemer har samme svingningstid overføres energien særligt effektivt.
To snor-penduler, koblet med en elastik eller cykelegere med samme længde indsat i en træklods
viser resonanser hvis de to penduler eller to cykelegere har samme svingningstid.
Hvidt lys indeholder en byge af fotoner med forskellige frekvenser/energier. Når fotonerne rammer
fx et gasatom vil de fotoner, hvis energi passer til en overgang mellem to stationære tilstande i
gassens atomer, blive absorberet og efterlader gasatomet i en anslået tilstand. Disse fotoner vil
mangle i det hvide lys’ spektrum; det er det vi ser i solspektrets Frauenhofer-linjer.
Bohr’s to postulater 1913.
Her i 2013 er det 100 år siden Niels Bohr offentliggjorde sin banebrydende artikelserie:
”On the Constitution of Atoms and Molecules” i fysiktidsskriftet ”Philosophical Magazine”.
Op til 1913 var man i fysikkens verden klar over at:
Et stof skulle tilføres energi for at det udsendte lys i form af et spektrum.
Et atom bestod af en lille kerne omgivet af elektroner.
Lys indeholder energi i pakker hvis størrelse er proportional med lysets frekvens.
Men hvorfor atomet var stabilt var et mysterium der ikke kunne forklares ud fra den kendte fysik.
Læs mere i Niels Bohrs jubilæumshæfte udgivet af NTS-centret
Den Schweiziske fysiker Balmer’s formel for bølgelængderne i hydrogens ”smukke” spektrum var
den Ahaoplevelse der i marts 1913 fik Bohr til at arbejde med en teori om hydrogenatomet.
Som vist i forsøg Rydbergformlen omformede svenskeren Johannes Rydberg Balmers formel til:
Ved at kombinere denne med Planck’s energiformel for fotoner: Efoton = hf
og bølge formlen: f = c kan Efoton skrives således som differens mellem to energier:
Efoton =
R = 1,097•10 7 m -1 , h = 6,63•10 -34 J•s og c=3,00•10 9 m/s.
Hvad er da nærmere end at opfatte hvert af disse led som hydrogenatomet energi før og efter
udsendelsen (eller absorptionen) af fotonen?
Bohrs arbejde var mere dybgående end antydet ovenfor, bl.a. benyttede Bohr et nyt princip:
Korrespondensprincippet. Se f.eks. Clausen, Both og Hartling: SPEKTRUM Fysik II side 172.
Bohrs arbejde generaliseredes i formuleringen af de to postulater om et atomart system således.
(
1. Et atomart system kan kun eksistere i såkaldte stationære tilstande med bestemt energi E
2. Ved overgang mellem to stationære tilstande n og m med energierne En og Em vil der enten
udsendes eller absorberes en foton med energi: fh = En - Em ; f er fotonens frekvens.
Linket: http://phet.colorado.edu/da/simulation/discharge-lamps viser dynamikken i postulaterne.
12
)