elektronet historien om elektronets oppdagelse og beskrivelse - NTNU

nt.ntnu.no

elektronet historien om elektronets oppdagelse og beskrivelse - NTNU

-3­

elektronet kan ga fra en tilstand med lay energi til en annen tilstand med

hjZ)yere energi ved absorbsjon av et foton(lys-partikkel),-eller for den motsatte

prosessen ved utsendelse(emisjon) av et foton med samme bjZ)lgelengde.

Dette er Bohrs kvanteteoretiske modellfor H- atomet

Vi ser at de tillatte energiene er kvantiserte,-bare noen utvalgte verdier er tillatte!Ogsa

elektronets avstander til kjemen er kvantisert,-bare noen utvalgte

verdier er mulige.Bohr fant ogsa en formel for de tillatte energiene(En)

......... En = -13.6/0 2 med enhet elektron-volt .............

StjZ)rrelsen n er kvantetall med tillatte verdier n=1,2,3, ... (hel-tallige).......

Hver tilstand svarer til et av kvantetallene.Den laveste energien far vi i grunn­

tilstanden for n=l(vi har negative energier).For baneradier fant han formelen:

2

...... Rn = RID

0

hvor RI = 0.529A

0 -8

1A = 10 em .....

Saledes er hydrogenatomets diameter 2RJ = ca.1A. i grunntilstanden.

Men nar elektronet eksiteres til h0yere energinivaer jZ)ker Rn-verdiene.For n=3

far vi R3 = 9R[ = 4.76A..

Dersom modellen skal ha no en verdi rna den kunne testes mot eksperimenter.

Bohr gjorde dette ved a beregne H-atomets frekvenser:

Ved overgang fra en tilstand med energi Ek =-13.61k 2 til en annen tilstand med

energi Em =-13.6/m 2 utveksler atomet et foton med energi lik hf. Da har vi

likheten:

hf = Em - Ek eller f( frekvens) =(Em- Ek)1h

StjZ)rreisen h er Plancks konstant h = 6.626068x10- 34 m 2 kgls

De beregnede f-verdiene var i god overenstemmelse med observerte frekvenser

fra H-atom spektra!Han beregnet ogsa verdier for nye(uobserverte) frekvenser

utenfor det synlige omradet(varmestraling og UV-straling).Ogsa disse var i god

overenstemmelse med malinger som senere ble utfjZ)rt!

Bohr hadde gode grunner for a feire sin nye atom modell.

Men ogsa Bohrs modell beskrivelse av elektronet som en partikkel var mangelfull.

........................................................................................

I 1924 fremla L.V.de Broglie en ny og revolusjonerende past and om

elektroner.Han utgangspunkt var at fordi lys(elektromagnetisk straling)bade kan

beskrives som partikler(fotoner) og som bjZ)lger sa er det mulig at materielle

partikler,eksempelvis elektroner, ogsa kan beskrives som bjZ)lger.Det er her tale

om en he It ny type b0lger(partikkel b0Iger),-ikke elektromagnetiske b0lger!

Han fremla ogsa en enkel formel for partikkelens b01gelengde(b ),- for en

partikkel med masse(m) of fart(v):

............ b = hlrnv ..............

st0rrelsen h er Plancks konstant

More magazines by this user
Similar magazines