Evoluzione dei Modelli Atomici e Fondamenti della Meccanica Quantistica

1. L'atomo e la zona pranzo. Spettroscopia e dell'analisi chimica. 1860, Kirchoff e Bunsen scoperto una tecnica molto particolare di analisi spettroscopica, che consisteva di diverse sostanze vaporizzare con una fiamma molto calda, a guardare in modo che essi emettono luce di diversa color.El set di linee è quello che viene chiamato lo spettro di emissione e ogni elemento ha la sua. Il grado di complessità e unicità degli spettri deve essere un riflesso dei loro atomi. Tubi e scarico a raggi catodici. Il fisico britannico JJ Thomson (1856-1940) ha annunciato nel 1897 che i raggi catodici sono stati fatti e che, deviato da campi elettrici e magnetici nella direzione prevista per le particelle cariche negativamente. Ha concluso che: i raggi catodici sono costituiti da materiale di particelle cariche elettricamente, che chiamano elettroni modello. Thomson conclusioni. L'elettrone. Tirò due conclusioni :1-elettroni sono presenti in tutti i mass-elettrone sustancias.2 è migliaia di volte inferiore a quello previsto per elettrone átomos.El è stata la prima particella subatomica scoperto e fu per qualche tempo l'unica nota. Nel XX secolo la scoperta di due nuove particelle subatomiche, il protone (1919) e neutroni (1932), che ha permesso agli scienziati di creare un idea più vicina alla costituzione dell 'atomo. 2. Elettromagnetica della luce naturale. Natura luce. Newton (1642-1727) ha indicato che la luce era un fascio di particelle di natura delle particelle. Huygens (1629-1695) ha proposto una natura ondulatoria. Nel 1801, Young ha dimostrato che la luce poteva essere diffratta in modo che la teoria delle onde è stato accettato pienamente solo nel ventesimo secolo chiuso anticipatamente la questione. Definizione di onda. La diffusione di un disturbo in cui è trasmesso l'energia vibrazionale, ma non importa. Ogni onda è caratterizzata dalla sua ampiezza, A, Lunghezza, E, e freq uence, F. F = v / E, nel caso di propagazione della luce nel vuoto, la velocità è rappresentata come C e il suo valore è uguale per tutte le frequenze . Va notato che in un mezzo vuoto diverse, la velocità di propagazione della luce sarà diverso per ogni frequenza e sempre inferiore al valore di c. teoria elettromagnetica di Maxwell. JC Maxwell (1831-1879) ha proposto che vede nella luce, come un'ondata di natura elettromagnetica. Anni dopo, H. Hertz (1857-1894) fu in grado di produrre e rilevare le onde elettromagnetiche di Maxwell.Espectro elettromagnetiche: frequenze o delle lunghezze d'onda della radiazione elettromagnetica visibile, la luce che occupa una piccola area del dello spettro. 3 A. Impostare origini della teoria quantistica. Una serie di fatti sperimentali ha portato allo sviluppo di due nuove teorie fisiche che hanno cambiato la visione del mondo della teoria quantistica e la teoria della relatività. Térmica.Cuerpo radiazioni nero. Tutti i corpi emettono radiazioni elettromagnetiche. Questo problema, dipende da due fattori: la temperatura e le caratteristiche del corpo emittente, la radiazione térmica.Para studiare l'influenza della temperatura fisici hanno scelto un oggetto immaginario chiamato corpo nero, che è sia emettitore perfetto come assorbitore perfetto dove radiación.La non può sfuggire l'energia emessa dal corpo nero nell'unità di tempo e di superficie, I, è direttamente proporzionale alla quarta potenza della temperatura assoluta a cui si trova. La temperatura corporea più alta, più energia viene liberata abbastanza veloce legge di Wien stabilisce il rapporto tra la temperatura di un corpo nero e la lunghezza d'onda della radiazione emessa è finita. Max? T k = Secondo la teoria classica, è tutt'altro che forma assoluta della realtà, il che significava un fallimento della fisica classica è spesso chiamato catastrofe ultravioletta. Ipotesi di Planck. Nel 1990, Max Planck ha ottenuto la matematica equazione corretta si inserisce la funzione di distribuzione sperimentale del corpo, assume che gli elettroni che compongono le pareti del corpo nero oscillare o vibrare, in una caratteristica frequenza definita di tutti gli Stati electrón.Planck: L'energia non può essere assorbita o emessa continuamente ma in pacchetti o quanti, la cui energia è data da: h? F. E = H = costante di Planck 6,63's? n 10 ^-34 / / n = un numero cuántico.Las energie su scala atomica sono energie di grandi dimensioni sono possibili solo con determinati valori, che permette equazione Cubanization. effetto fotoelettrico. Named al fenomeno per cui molti materiali espulsi elettroni quando illuminato con luce appropriata. Osservato da Hertz nel XIX secolo, sembra logico, dato che il materiale che emette luce energía.Cada porta una frequenza minima è detta frequenza di soglia sotto la quale gli elettroni dalla intensa radiazione che viene utilizzato o più grandi tempo di esposizione. spiegazione dell'effetto fotoelettrico nel 1905 Einstein utilizzato come punto di Planck teoria di partenza. Esposto alla luce sarebbe composto di particelle di luce chiamati fotoni. E = h? F E sé la frequenza di radiazione è maggiore la frequenza di soglia, ma non solo questi emette elettroni di energia cinetica. Ec = h (f-FO). Duplice natura della luce. Teoria di Einstein dell'effetto fotoelettrico suggerisce che la luce ha una natura fotonici, corpuscolare. In modo che possa coniugare con il fatto dimostrato la sua natura ondulatoria, è pienamente accettato il dualismo onda-particella di luce luz.La presenta contemporaneamente una doppia natura: onde corpuscular.Los luce e le caratteristiche delle onde sono più evidenti nello spettro di frequenza Naja, mentre la natura delle particelle domina la radiazione ad alta frequenza. Nella parte centrale dello spettro, dove il visibile, è facile vedere le due nature. Il rapporto matematico tra particelle e la natura ondulatoria della luce può essere ottenuto da due formule. Il primo ci dà l'energia di un fotone, che secondo l'ipotesi quantistica si applica:E = h? F. / Secondo riguarda l'energia e la quantità di moto lineal.Ecuación de Broglie. Ë = h / p

4 Spectrum. Atomica: spettri. Un insieme di frequenze della luce emessa o assorbita da una sostanza su scala atomica, atomica Spectrum. Assorbimento e l'emissione L'. Luce bianca passa il campione di gas da studiare che assorbe questa energia. Il gas campione contenente atomi eccitati da un alimentatore esterno. L'energia in eccesso del campione può essere rimosso mediante emissione di luce. Gli spettri di emissione contenere più righe di assorbimento e più informazioni sulla composizione della materia oggetto di studio, e permettere una migliore comprensione della struttura interna degli atomi

. Modello di Bohr. Nel 1911, Rutherford presentato prove convincenti contro il modello atomico di Thomson. Rutherford ha proposto un atomo è costituito da un piccolo nucleo positivo, che rappresenta quasi l'intera massa dell'atomo, attorno al quale orbitano gli elettroni atomici grande velocidad.Modelo Rutherford aveva due grossi svantaggi:
1-In base alle leggi dell'elettromagnetismo, ogni corpo elettricamente carica in moto accelerato e rilascia energia sotto forma di radiazione. Descrivere un orbita in una spirale e finiscono per crollare contro núcleo.2-modello di Rutherford non aveva alcuna spiegazione soddisfacente per la atómicos.En spettri del 1913, Niels Bohr (1885-1962) ha proposto un nuovo modello atomico che unisce classica e . Quantistica Postulati di Bohr:. primo postulato estacionarios.El stati elettronici ipotesi orbita attorno al nucleo solo in una serie fissa di orbite permesse sono chiamati stati stazionari: su di loro senza assorbire o emettere tour energía.Segundo postulato condizione di quantizzazione . Tra le possibili orbite infinite per la fisica classica sono accettabili solo come stati stazionari, quelli il cui valore di momento angolare è multiplo intero di h / 2 . Terzo postulato rompe ipotesi electrónico.Los elettroni possono saltare da un orbita consentito ad un altro assorbendo o emettendo energia. Sé questa energia viene assorbita o emessa sotto forma di radiazione, la frequenza della radiazione di Planck quantistica condizione energetica. 2.Niveles di energia in idrogeno il: atomo. Livelli dell'elettrone può assumere qualsiasi atomo livelli di energia ha permesso che corrispondono agli stati stazionari, ma non i valori intermedi. energetica degli elettroni in un atomo di idrogeno. Bohr dedusse che ha consentito di energie degli elettroni è dato dalla seguente espressione A =- k / n ² L'equazione non è firmato negativo quando l'elettrone è libero, tutte le altre energie corrispondenti a stati legati dell'elettrone, sarà più piccolo e negativas.La energia dell'atomo è più piccolo di quello con il nucleo quando l'elettrone separatamente, in altre parole, l'atomo è più stabile dei suoi componenti separatamente. livello di potenza fondamentale. E livelli eccitati. Fo e valore n = 1 si ottiene la più negativa corrispondente valore minimo ala di energia di elettroni. L'atomo raggiunge uno stato di massima stabilità è chiamato o dello stato centrale il livello del suolo. I possibili stati energetici dell'atomo di altri sono chiamati stati eccitati o livelli. Quando il valore di n = L'atomo di idrogeno sarebbe ionizzato. 3. Sviluppo e limiti del modello di Bohr Da livelli di energia di ogni linea che appare nello spettro corrisponde a un indirizzo di transito. Egli ha suggerito che sarebbe l'altra serie di linee non ancora identificati nel modello atomico di Bohr infrarrojo.El regione utilizzati nei calcoli iniziali orbite circolari. Sommerfeld esteso il modello accettando la possibilità di orbite ellittiche in un modello chiamato Bhor-Sommerfeld, richiede l'uso di tre numeri quantici Hits. Successi e gli svantaggi del: modello. * Giustifica la stabilità dell'atomo .* introduce il concetto di livelli energetici. Correlare le proprietà chimiche di elementi con la loro elettronica. Struttura * Svantaggi: * I risultati numerici per atomo elettrone non ha dato i valori misurati sperimentalmente .* mancano di coerenza nel loro sviluppo. particelle. Dualità 4 meccanica. onda quantistica per il soggetto. Nel 1924, L. De Broglie pensò che sé la luce può visualizzare sia le onde e proprietà corpuscolari potrebbe anche fare una tale dualità. Motivato che un elettrone legato al nucleo dovrebbe comportarsi come un'onda. Conclusioni De de Broglie. Broglie C'erano due :1-L'elettrone dell'atomo di idrogeno deve comportarsi come un'onda estacionaria.2 "L'elettrone ha permesso a determinate orbite: quelli la cui circonferenza, lunghezza 2 D "r", m è multipli interi della lunghezza d'onda ë. De Broglie utilizzare per collegare le due nature un'equazione simile a quella del fotone. E = h / m? V. quale lunghezza d'onda ë , h la costante di Planck, MYV, massa e velocità della particella materiale. equazione di Schrödinger. funzione d'onda, un'idea proposta da E. Schrödinger nel 1926 a prendere un trattamento quantistico ad altri atomi e molecole. La cosa importante è che nel risolvere l'equazione d'onda si ottengono Schröndinger una serie di soluzioni ognuno dei quali descrive un possibile stato di energía.Cada soluzione è caratterizzata da valori di tre numeri quantici che descrivono un orbitale atomico. Un orbitale atomico è una regione di spazio dove c'è un'alta probabilità di trovare l'elettrone. Significato della funzione d'onda. Il quadrato del valore assunto dalla funzione d'onda in una determinata regione dello spazio è un indicatore della probabilità di trovare la particelle studiato in questa regione di spazio. Principio di indeterminazione. Il principio di indeterminazione rispecchia chiaramente i limiti imposti dalla meccanica studi cuántica.Cuando il comportamento di una particella può essere determinato contemporaneamente e con precisione il valore della posizione y, x il suo slancio, p = m? V.