Vandenilio atomo modelis

Šioje temoje nagrinėjamas Nilso Boro vandenilio atomo modelis, paaiškinantis atomo energijos lygmenis ir spinduliuotės spektrą. Pagal šį modelį, elektrono judesio kiekio momentas yra kvantuotas, o energija kinta diskretiškai, lemiant skirtingas spektrines serijas, tokias kaip Balmerio, Laimano ir Pašeno. Boro teorija buvo svarbus žingsnis, tačiau vėliau ją patikslino kvantinė mechanika.

Boro teorijos reikšmė ir trūkumai
Boro teorija pakeitė supratimą apie atomą ir paaiškino vandenilio atomo spektrą. Tačiau ji negalėjo paaiškinti sudėtingesnių atomų spektrų. Vėlesnės kvantinės mechanikos ir kvantinės elektrodinamikos teorijos leido tiksliau apibūdinti atomų sandarą. Nilsas Boras už atomo teorijos sukūrimą \(1922\) m. gavo Nobelio premiją.
Elektronų orbitų spinduliai ir energijos
Galimų elektrono orbitų spindulių išraiška: \(rₙ = (ε₀h²n²)/(πme²)\). Vandenilio atomo nuostoviųjų būsenų energijų vertės: \(Eₙ = -(me⁴)/(8ε₀²h²n²)\). Kai \(n=1\) (pagrindinė būsena), \(E₁ = -13,55 \text{ eV}\). Norint jonizuoti atomą, reikia suteikti 13,55 eV energijos. Būsenos, atitinkančios \(n > 1\), yra sužadintosios.
Judesio kiekio momentas ir nuostoviosios energinės būsenos
Pagal Borą, elektronas skrieja aplink branduolį apskritiminėmis orbitomis, kurių spindulys nekinta. Judesio kiekio momentas (\(mvr\)) yra diskretus ir lygus \(n(h/2\pi)\), kur \(n\) – pagrindinis kvantinis skaičius, o \(h\) – Planko konstanta. Atomo energija yra kvantuota, o mažiausios energijos būsena (\(n=1\)) vadinama pagrindine.
Spektrinės serijos: Balmerio, Laimano ir Pašeno
Vandenilio atomo spektre išskiriamos kelios spektro linijų serijos. Balmerio serija (\(n=2\)) yra regimosios šviesos srityje. Laimano serija (\(n=1\)) yra ultravioletinėje srityje. Pašeno serija (\(n=3\)) yra infraraudonojoje srityje. Taip pat egzistuoja Breketo (\(n=4\)), Pfundo (\(n=5\)) ir Hemfrio (\(n=6\)) serijos infraraudonojoje spektro srityje.
Spinduliuotės dažniai ir spektro linijos
Spinduliuotės dažnis apskaičiuojamas pagal formulę: \(\nu = R(1/n^2 - 1/m^2)\), kur \(R\) – Rydbergo konstanta. Bangos ilgis: \(\lambda = c/\nu\). Spektrinės serijos susidaro, kai atomai šokinėja iš aukštesnių energijos lygmenų į tą patį žemesnį lygmenį.
Vandenilio atomo modelis pagal Nilsą Borą
Nilsas Boras sukūrė vandenilio atomo modelį, pagrįstą postulatais, siekdamas nustatyti vandenilio atomo spinduliuotės dažnius (spektrą). Vandenilio atomas susideda iš elektrono ir branduolio (protono). Jo pilnutinė energija yra kinetinės ir potencinės energijų suma: \(E = E_k + E_p = (1/2)mv^2 - (e^2)/(4 \pi \varepsilon_0 r)\).

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com