Bohrs atommodell. Vätespektrum. Uppdaterad:

Transkript

1 Bhrs atmmdell Uppdaterad: Har jag använt någn bild sm jag inte får använda? Låt mig veta så tar jag brt den. [1] Vätespektrum [15] Superpsitin / [2] Bhrs atmmdell (pstulaten) [3] Bhrs atmmdell (viktiga resultat) [4] Bhrs atmmdell (mer m H-spektrum) [5] Bhrmdellens giltighet Emissinsspektrum [7] Absrptinsspektrum [8] Ljusemissin [3] [1] [2] [4] Vätespektrum 1 Spektralrör (väte) Gitter Skärm (För ljussvagt för att kunna bserveras.) [3] Gitter (CD-skiva) Öga [5] Spektrmeter [4] n =

2 Bhrs atmmdell (i första hand för väteatmen) 2 Bhrs atmmdell kan härledas från tre pstulat: 1) En elektrn kan endast befinna sig i vissa banr i vilka den kretsar runt kärnan utan att sända ut strålning. Atmen har i varje sådant tillstånd en bestämd energi [25] 1, 2, 3, + 2) En atm kan göra en övergång från ett tillstånd till ett annat (n m, n > m) genm att elektrnen byter bana. Figur ej skalenlig! Då avges strålning med frekvensen f, där hf = n m (Omvänt vid ljusabsrptin.) 3) Krrespndensprincipen: Kvantberäkningar ska stämma överens med klassiska beräkningar för banr med stra radier. [26] Bhrs atmmdell (i första hand för väteatmen) 3 [28] Viktiga resultat: Väteatmens energinivåer (-nivå: e i vila lååångt brta från kärnan) n = B n 2, n =1,2,3,... B = 2, J =13,6 B = m e 4 8ε 2 h 2 Summan av elektrisk lägesenergi ch elektrnens rörelseenergi. Banradier r n = a n 2, n =1,2,3,... a =,529 nm + Figur ej skalenlig! a = 4πε h 2 e 2 m [29]

3 Bhrs atmmdell (i första hand för väteatmen) X n = 7 Banrna i skala n = 6 n = 5 1, n = 7 n = 6 n = 5 n = 4 n = 4 5, 1,,1,2,3 nm -14, Bhrs atmmdell (i första hand för väteatmen) 4 [3] Spektrallinjerna får sin förklaring! 1, Balmer 7 n = 5 n = 6 n = 4 Paschen 5, [4] n m = f = hc λ λ = hc n m 1, Lyman Balmer Paschen -14, Lyman Våglängd (nm)

4 L Cf, Bhrmdellens giltighet 5 Bhrs atmmdell fungerar bra för enelektrnsystem (t.ex. H, He +, Li 2+ ), men inte för flerelektrnsystem. Idén med energinivåer dck helt allmängiltig. (Riktigt kvantmekanik krävs för att beräkna dessa i allmänna fall.) Z=1 Z=2 H He* ^6 -l -2 J -n -lr Z=3 Li 2* 3 Litiumatmen: =sr t.ij A 'S rn zprlz,tlz 2Dsn,slz'Frlr,rl, H Atm T E 2= - Ef A6 I'U ) L.s 8 LIJ -l , c tu 3 C (U = -l ey Emissinsspektrum 6 Kan till exempel fås från exciterad gas: Spektrmeter Atmer kan exciteras genm 1) uppvärmning (kllisiner med andra atmer) 2) kllisiner med fria elektrner 3) belysning med ljus (med rätt våglängd) 4) n Intensitet (linjespektrum) (Linjer på grund av linjefrmig ljuskälla eller smal ingångsspalt på spektrmetern.) m Kan ckså fås från upphettat fast ämne eller vätska (ger då kntinuerligt spektrum)

5 Absrptinsspektrum 7 mlekyler i vatten Kan till exempel fås från kall gas sm belyses med vitt ljus: Vitt ljus "Vitt ljus " Spektrmeter n Absrptin m Absrp3n,(gdt.,enh.), Vatten [31] Flurescein 4, 45, 5, 55, 6, 65, 7, Våglängd,(nm), Ljusemissin 8 Ljusemissin Med värmestrålning Utan värmestrålning Temperaturstrålning Luminiscens incandescence Ftluminiscens Flurescens (utan fördröjning) Fsfrescens (med fördröjning) [34] Kemiluminiscens [32] Biluminiscens [35] [36] Elektrluminiscens Orsak Ftluminiscens EM-strålning [33]... Kemiluminiscens Biluminiscens Tribluminiscens Kemiska reaktiner Kemiska reaktiner Friktin [37]...

6 Källr [1] [2] [1] [11] [12] [13] [14] Fe-atmer på Cu(111). [15] [15b] [16] [17] [18] [19]