Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

2. AZ ATOM Atom: atommag + elektronfelhő = proton, neutron, elektron Elemi részecskék.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "2. AZ ATOM Atom: atommag + elektronfelhő = proton, neutron, elektron Elemi részecskék."— Előadás másolata:

1 2. AZ ATOM Atom: atommag + elektronfelhő = proton, neutron, elektron Elemi részecskék

2 Ókori görög anyagelmélet Arisztotelész (i.e. 384–322) folytonos anyagelmélet Démokritosz (i.e. ~460–371) atomelmélet

3 Az elektron felfedezése Joseph J. Thompson (1856 – 1940) fizikai Nobel-díj: 1906 Newton: F=ma Lorentz: F=qv×B q=ze e: egységtöltés z: töltésszám a=(z/m)ev×B Az útvonal elektród anyagtól és töltő gáztól független m e /e = 5,686 * 10 −12 kg/C Elektromos térben a katódsugár eltérül  töltésből álló részecskék Mágneses térben is eltérül  A katódsugárcső végét foszforeszkáló anyaggal vonják be. Ha ezt eltalálja a katódsugár, akkor ezen a helyen zöldesen világít.

4 Az elektron töltése és tömege Millikan: e=1,602*10 −19 C  m e = 9,109*10 −31 kg Nobel-dij: 1923 Robert Andrews Millikan (1868 – 1953)

5 Az atommag mágneses térben eltérülnek  töltéssel rendelkeznek külső tér nélkül Antoine Henri Becquerel (1852 – 1908) Radioaktív sugárzás felfedezése, Nobel-díj: 1903  -részecskék: pozitív töltés (He 2+, pl. 238 U)  -részecskék: negatív töltés (e−, pl. 40 K) Ernest Rutherford (1871 – 1937 ) Nobel-díj: 1908 Röntgen felfedezése után…

6 Az atommag Ernst Rutherford mag ~ m vs. atom m ~1/8000 visszaverődik, szóródik. Ellentmondás: proton (pozitív) és elektron (negatív) elektrosztatikus vonzása

7 Az atommag Rutherford 14 N +   1 H + 17 O első megfigyelt atommag-reakció  p + - univerzális építőelem Hogy kapcsolódnak egymáshoz az azonos töltésű protonok? James Chadwick neutron kimutatása, azonosítása Elemi részecskék tömeg töltés e- :9,10953* kg-1,60219* C p+:1,67265* kg+1,60219* C n :1,67495* kg0 James Chadwick (1891 – 1974) Nobel-díj: He Be → 12 6 C + n

8 Newton kísérletei a fehér fénnyel Sir Isaac Newton (1642–1727)

9 Az infravörös sugárzás felfedezése Sir William Herschel (1738–1822) A Herschel űrteleszkóp 2007 – (Far Infrared and Sub-millimetre Telescope or FIRST)

10 Fényelhajlás (diffrakció) és interferencia James Gregory (1638 – 1675) diffrakció madártollal Thomas Young (1773 − 1829) diffrakció elmélete  A fény hullámokból áll!

11 A fény, mint elektromágneses sugárzás James Clerk Maxwell (1831 – 1879)

12 A fény, mint elektromágneses sugárzás

13

14 A kísérletben a kilépő elektronok kinetikus energiája (E kin ) nem függ a fény intenzitásától, csak a fény hullámhosszától! Egy adott hullámhossz felett (frekvencia alatt) nem lép ki elektron! Lehetséges magyarázat: A fény részecskékből áll, a részecskék energiája arányos a fény (elektromágneses sugárzás) frekvenciájával. E kin = h  − W (W a fémre jellemző, ú.n. kilépési munka, h: Planck-állandó h= 6,626*10 −34 Js) A fotoelektromos hatás Albert Einstein (1879 – 1975) Max Planck (1858 – 1947) Nobel-díj: 1918

15 A fény, mint részecske Arthur Holly Compton (1892 –1962) Nobel-díj: 1927 A fényrészecske, a foton, rugalmatlanul ütközik az elektronnal, azaz impulzust ad át  részecske természet E = h (E=mc 2 ) m = h / c 2

16 Az anyagok kettős természete bármilyen részecskére: mc = p E = mc 2 = h p = h /c = h/   = h/p - de Broglie-féle hullámhossz Nem fénysebességgel mozgó részecskére: Louis de Broglie (1892 – 1987) Nobel-díj: 1929

17 A hidrogén színképe Gázt melegítve: vonalas spektrum A hidrogén látható spektruma a Balmer-féle sorozatban H – spektrum 1/ = R* (1/k 2 – 1/n 2 ) Balmer sorozatra 1/ = 1,097*10 7 * (1/2 2 – 1/n 2 ) Gerjesztett hidrogénlámpa és az általa kibocsájtott (fehér) fény három látható összetevője UV látható IR

18 Bohr atommodell Bohr:E = −R h /n 2 1.A hidrogénatom egy pozitív töltésű részecskéből és egy elektronból áll, az elektron r sugarú pályán kering energiaveszteség nélkül 2. Az elektronok nem keringhet tetszőleges sugarú pályán. 3. Az adott sugarú pályán keringő elektron meghatározott energiával rendelkezik. 4. A két pálya közötti elektronátmenet egy, a pályák energiájának különbségével megegyező energiájú foton elnyelésével, vagy kibocsájtásával jár. E i → E j  E = +R h /n j 2 − R h /n i 2 = R h (1/n j 2 − 1/n i 2 ) = h

19 A Stark- és Zeemann-effektus Mágneses térben a H színképében egyes vonalak felhasadnak (3, 5, 7 részre). Az azonos energiájú atompályák mágneses szempontból különbséget mutatnak.

20 Az atomok elektronszerkezete Atompálya: olyan térrész, ahol az elektron gyakran (90%-os valószínűséggel) tartózkodik. (n, l, m, m s ) Főkvantumszám: nn = 1, 2, 3, 4… K, L, M, N - HÉJAK Méret és elektronenergia elsősorban n-től függ. Mellékkvantumszám: l l = 0, 1, …, n−1 s, p, d, f, g - ALHÉJAK Az atompálya „alakja” (és energiája) l-től függ. Mágneses kvantumszám: m m= −l, −l+1, …, 0, …, l−1, l Az atompálya „irányát” határozza meg, azonos energiájú pályák.

21 A spin Spinkvantumszám: m s m s = −1/2, +1/2 Az elektron „forgási irányát” határozza meg.

22 A hidrogénatom atompályái

23 Az atompályák alakja s p d f l=0 l=1 l=2 l=3 n=1 n=2 n=3 n=2 n=3 n=4 csómógömb csómósík

24 Atompálya Hullám- függvény Megtalálási valószínűség (e-sűrűség)


Letölteni ppt "2. AZ ATOM Atom: atommag + elektronfelhő = proton, neutron, elektron Elemi részecskék."

Hasonló előadás


Google Hirdetések