Protony + neutrony liczba masowa A określa masę nuklidu (jądra określonego izotopu)
Izotopy: różnią się liczbą neutronów.
Detekcja izotopów: spektroskopia masowa w przypadku lekkich pierwiastków - niewielkie różnice w
........atomowym. Spektroskopia masowa -> wyznaczanie bezwzględnych mas atomów, analiza toru
zjonizowanych atomów przy udziale pól elektrycznych.
Podstawy kwantowo-mechanicznego opisu budowy atomu:
Promieniowanie ciała doskonale czarnego (kulka metaliczna pokryta sadzą z zewnątrz i wewnątrz z dziurką, dostarczamy dużo ciepła)
Prawo Rayleigh'a i Jeans'a: założenie ciągłości materii -> w każdej skończonej temperaturze ciało emituje energię w postaci promieniowania o dowolnej częstotliwości - w zakresie krótkich fal -katastrofa nadfioletowa.
Teoria Plancka: energia może być emitowana lub pochłaniana jedynie w dyskretnych „porcjach" o ściśle określonej wielkości - kwantowanie energii E=nhv (n=0,l,2....; v- częstość promieniowania; h -stała Plancka)
Promieniowanie ciała stałego: zamiana energii cieplnej molekuł na oscylacje pola elektrycznego. Cząstka-^ dyskretna część materii mająca następujące własności: masa moment pędu (energia kinetyczna), ładunek elektryczny; Fala periodyczna zmiana pewnej wielkości zachodząca w przestrzeni lub w czasie, charakteryzująca się długością A i częstotliwością v
Korpuskularne własności fal elektromagnetycznych: Promieniowanie (strumień cząstek, fotonów) elektromagnetyczne rozchodzi się w porcjach o ściśle określonej energii
Efekt Comptona: rozproszenie fotonów na elektronach
Hipoteza de Broglie'a: materia ma charakter falowy, doświadczenie dyfrakcji na kryształach.
Model Bohra: dynamika ruchu elektronów wokół jądra opisana jest klasycznymi równaniami ruchu, ale energia kinetyczna jednego obiegu jest wielokrotnością kwantu h.
Relacje nieoznaczoności Heisenberga: nie możliwe jest określenie jednocześnie z dowolną precyzją zarówno pędu jak i położenia cząsteczki.
Równanie Schródingera: łączy falową naturę ruchu elektronu z kwantowaniem jego energii. Pozwala na wyznaczenie tzw. funkcji falowej Rozwiązanie równania S. daje wartości energii elektronów w przestrzeni wyznaczonej funkcją falową.
Kwantowanie: energii, momentu pędu, składowej momentu pędu, krętu spinu elektronów.
Liczba kwantowa |
symbol |
wartości |
określa |
wyznacza |
główna |
n |
1,2,3,... |
Powłokę (energię) |
Wartość energii |
poboczna |
1 |
(n-1) 0,1,2,... |
Podpowłokę (s, p, d, f) |
kształt |
magnetyczna |
m |
...-1,0,1... |
orbitale |
kierunek |
spinowa |
s |
+1/2, -1/2 |
spin |
Kierunek spinu |