doświadczenie
doświadczenie
doświadczenie
doświadczenie
Rutherforda (1911)
Rutherforda ()
(1911)
()
ekran
scyntylacyjny
Ernest Rutherford
(1871-1937)
( )
1908
cienka
folia Au
folia Au
z
ródło
promień jądra: R E" 10 fm!
cząstek ą
jądro atomu
jądro atomu
jądro atomu
jądro atomu
cząstka ą
cząstka ą
cząstka ą
E E
E E
r
r
R R
model Thomsona
model Rutherforda
pustka materii
pustka materii
p
p
Xe
tylko tu...
_
Ą
Ą
_
Ą
Ą
_
Ą
ośrodek ciągły (tu ciekły ksenon) jest prawie pusty!
model Bohra
model Bohra
1 e2
F =
2
4Ą�0 r
Niels Bohr (1885  1962)
v
1922
F
Fo
2
mv
Fo =
r
model (ad hoc)
model (ad hoc)
model (ad hoc)
model (ad hoc)
2 2
2
1
1 e2 mv
=
2
4Ą�0 r r
układ związany
układ związany
2
mv 1 e
mv 1 e2
1 e
1 e2
E
Ekin = =
E = Ekin + V = - H" -13.6 eV
2 8Ą�0 r
8Ą�0 r
2
1
1 e2
V = -
promień Bohra r = 5.3 10-11 m
4Ą�0 r
2
2
1 1
1 e 1
� = H" 7 �" 1015
2Ą 4Ą�0mr3 s
Maxwell: nie!
Maxwell: nie!
Maxwell: nie!
Maxwell: nie!
10-6 s
postulaty
postulaty
postulaty
postulaty
1. elektron krąży wokół jądra w wyniku równoważenia się
siły Coulomba i siłyodśrodkowej
siły Coulomba i siły odśrodkowej
2. elektron nie promieniuje energii w sposób ciągły
3 dl bit i d L h/2
3. dozwolone są orbity o momencie pędu L = n � h/2Ą,
n = 1, 2, 3, ...
4 przy zmianie orbity emitowany lub pochłaniany jest
4. przy zmianie orbity emitowany lub pochłaniany jest
foton o częstotliwości: � = |E1-E2| / h
h
� = E1 - E2
lub: '
'

= H" 10- 34 Js
2Ą
kwantyzacja
kwantyzacja
kwantyzacja
kwantyzacja
nh
ponieważ: L = mvr = n (h / 2Ą)
v =
2Ą mrn
n
2
�# ś#
1 nh 1 e2
ś#
Ekin = mś# ź# =
2 2Ą mr 8Ą� r
2 2Ą mrn ź# 8Ą�0 rn
�# #
�# #
�0n2h2
rn = = r1n2
Ą me
Ą me2
me4 1 1
�# ś# �# ś#
En = - = -13.6 eV
ś# ź# ś# ź#
2
16� h n n
16�0 h2 n2 n2
�# # �# #
�# # �# #
orbity
orbity
orbity
orbity
stany stacjonarne:
stan podstawowy
i stany wzbudzone
n = "
E" = 0
n =4 E = 84 eV
n = 4 E4 = - .84 eV
przejścia
przejścia
przejścia
przejścia
n = 3 E3 = - 1.5 eV
Paschen (IR)
n = 2 E2 = - 3.4 eV
2 E 34 V
Balmer (widz.)
4
�# ś#
ś#
me4 �# 1 1
1 1
ś# ź#
h� = -
2 2 2 2
32Ą �0 ś# nk np ź#
�# #
n = 1 E1 = - 13.6 eV
Lyman (UV)
doświadczenie Franka-Hertza
doświadczenie Franka Hertza
doświadczenie Franka Hertza
doświadczenie Franka-Hertza
202
James Franck
Hg
80
i GustavHertz
i Gustav Hertz
E" = 0
1925
E2 = - 5.54 eV
2
 = 253.6 10-9 m
"E = 4.88 eV
E1 = - 10.42 eV
wzbudzenia
wzbudzenia
wzbudzenia
wzbudzenia
Ee < 4.88 eV e + Hg = Hg + e
Ee > 4.88 eV e + Hg = Hg* + e
�!
�!
Hg + h�
efekt
efekt
efekt
efekt
pary rtęci
I
I
A
A
4.9 V
V
0 10 20 30
U [V]
widma emisyjne
widma emisyjne
widma emisyjne
widma emisyjne
promieniowanie termiczne
promieniowanie termiczne
widma pierwiastków
widma pierwiastków
nm
widma absorpcyjne
widma absorpcyjne
widma absorpcyjne
widma absorpcyjne
widmo słoneczne z liniami absorpcyjnymi
ciemne linie w widmie absorpcyjnym odpowiadają
liniom emisyjnym różnych pierwiastków