שינויים

אטום

נוספו 941 בתים, 23:49, 1 באוקטובר 2015
/* פיתוח מתמטי */
כמו כן, כאשר לכדו גזים מסוימים וחיממו אותם, גילו שהם פולטים אור. יתר על כן, כאשר הסתכלו על האור דרך ספקטרומטר, מכשיר שמפצל את התדרים השונים של האור, ראו שבמקום ספקטרום רציף של צבעים, האור מורכב מכמה צבעים ספציפיים. כלומר '''ספקטרום הפליטה''' שלהם היה בדיד (או במילה אחרת, "מֵקְווּנְטַט"), דבר שנראה מאוד מוזר משום שקלאסית, אין שום סיבה שמשהו יפלוט רק צבעים מסוימים.
 
מדענים מסוימים כמו בלמר, ליימן ועוד כמה חזו ומדדו תדרי פליטה אפשריים וזכו בכך שסדרות הפליטה האלו ייקראו על שמם. כמה שנים לאחר מכן רידברג מצא הכללה של כל הנוסחאות, וראה שלכל צבע שיכול לצאת מאטום המימן מתאימים 2 מספרים טבעיים n,m כך שמתקיים <math>\frac{1}{\lambda}=R \left ( \frac{1}{n^2} - \frac{1}{m^2} \right )</math> כאשר R הוא קבוע שקרא לו קבוע רידברג. עצם זה שספקטרום הפליטה הוא בדיד היה מוזר, אז העובדה הזאת בכלל הייתה מסתורית.
===מודל האטום של בוהר===
בהתבססו על הנחות יסוד אלה, חישב בוהר את רדיוסי המסלולים המותרים של אטום המימן, את אנרגיות המצבים היציבים ואורכי הגל של קווי ספקטרום הפליטה או ספקטרום הבליעה המתאימים למעבר של האטום ממצב יציב אחד לאחר.
====פיתוח מתמטי====לפי החוק השני של ניוטון, לחלקיק בתנועה מעגלית יש תאוצה צנטריפטלית שכיוונה כלפי מרכז המעגל. לכן על החלקיק פועל כח צנטריפטלי שכיוונו למרכז וגדלו <math>F={mv^2 \over r}</math> , הכח המאלץ את האלקטרון לנוע במעגל סביב הגרעין הוא הכח החשמלי <math>F=\frac{e^2}{4\pi \epsilon_0 r^2} </math> המושך אותו אל הגרעין(מטען האלקטרון מסומן ב-e). מהשוואת שני כוחות אלו נקבל את רדיוס המסלול:
<math>r={e^2 \over {4 \pi \epsilon_0 m v^2}}</math>
הצבת ערכה של <math>v</math> ממשוואת התנאי למסלולים סטציונריים נותנת ערך בדיד לרדיוסים:
<math>mvr=n \frac{h}{2\pi} \Rightarrow v=\frac{n\cdot h}{2\pi m r}\ ,\ r={e^2 \over {4 \pi \epsilon_0 m v^2}}\Rightarrow r_n=({{\epsilon_0 h^2} \over {\pi me^2}})n^2</math>
האנרגיה של האלקטרון בכל אחד מהמצבים הסטציונריים מורכבת מהאנרגיה הקינטית ומהאנרגיה הפוטנציאלית של האלקטרון והגרעין כלומר:
<math>E_n=-{{e^4m} \over {8 \pi \epsilon_0 r}}=-{{hcR} \over n^2}</math>
 
כאשר <math>R={{e^4m} \over {8 \epsilon_0 ^2 h^3c}}</math> קבוע רידברג (Rydberg)
307
עריכות