Δημόκριτος (460-370 π.Χ.) «Κατά σύμβαση υπάρχει γλυκό και πικρό, ζεστό και κρύο…. Στην πραγματικότητα υπάρχουν μόνο άτομα και το κενό».

Sir William Crooks (1832-1919) Η έρευνα που έκανε για τις καθοδικές ακτίνες άνοιξε το δρόμο για την ανακάλυψη του ηλεκτρονίου.

κάθοδος άνοδος ΣΧΗΜΑ 1.2 Πειραματική διάταξη που χρησιμοποίησε ο Thomson για την ανακάλυψη του ηλεκτρονίου.

  ΣΧΗΜΑ 1.3 (α). Διάταξη παραγωγής καθοδικών ακτίνων. (β). Πειραματική απόδειξη ότι η δέσμη ηλεκτρονίων οδεύει ευθύγραμμα. (γ). Οι καθοδικές ακτίνες εκτρέπονται από ηλεκτρικό πεδίο, το οποίο αποδεικνύει ότι τα ηλεκτρόνια είναι φορτισμένα . (δ) Οι καθοδικές ακτίνες εκτρέπονται από μαγνητικό πεδίο. (ε). Απόδειξη της σωματιδιακής φύσης των ηλεκτρονίων, η δέσμη ηλεκτρονίων κινεί τον τροχό.

Σχηματική παρουσίαση του ατομικού μοντέλου του «σταφιδόψωμου».

Υποατομικά σωματίδια-συμβολισμός Πυρήνας ηλεκτρόνιο πρωτόνιο νετρόνιο άτομο

Διέλευση ενός σωματιδίου α από ένα άτομο του μοντέλου του Thomson

Το πείραμα των Geiger και Marsden και η ερμηνεία του Rutherford για την ατομική δόμηση.

ΑΤΟΜΙΚΟ ΠΡΟΤΥΠΟ RUTHERFORD-ΤΟ ΑΣΤΑΘΕΣ ΠΛΑΝΗΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ

Που `ναι η μπάλα; (το γήπεδο είναι το άτομο η μπάλα ο πυρήνας του)

Υποατομικά σωματίδια

Το άτομο του Rutherford καταρρέει: το ηλεκτρόνιο διαγράφει ελικοειδή τροχιά γύρω από τον πυρήνα, εκπέμποντας ακτινοβολία μεταβαλλόμενης συχνότητας.

Το μοντέλο του Bohr

ΑΤΟΜΙΚΟ ΠΡΟΤΥΠΟ BOHR - ΤΟ ΣΤΑΘΕΡΟ ΠΛΑΝΗΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ

Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία

c = ταχύτητα φωτός =3 x 108 m/s c = ln Το φως είναι κύμα!! c = ταχύτητα φωτός =3 x 108 m/s

Όποιος είναι σε θέση να ασχοληθεί με την κβαντική θεωρία χωρίς να ζαλιστεί, μάλλον δεν έχει καταλάβει τίποτα… Niels Bohr Ο Bohr (δεξία) και ο Rutherford (αριστερά) στήριζαν πνευματικά ο ένας τον άλλο.

Το μοντέλο του Bohr μοιάζει με το ηλιακό σύστημα

Σχηματική παράσταση στιβάδων ενός ατόμου

Διέγερση ηλεκτρονίου

Αποδιέγερση ηλεκτρονίου

Μεταπτώσεις ηλεκτρόνιου

Μεταπτώσεις –μήκος κύματος

Ατομικά φάσματα Spectrum of hydrogen atom

Εξήγηση του ατοµικού φάσµατος του υδρογόνου Το µεγαλύτερο επίτευγµα του ατοµικού προτύπου του Bohr ήταν ότι κατόρθωσε νααναλύσει µαθηµατικώς και να εξηγήσει πλήρως το ατοµικό φάσµα του υδρογόνου. Όταν τα άτοµα θερµαίνονται ή υφίστανται ηλεκτρική εκκένωση, απορροφούν ενέργεια την οποία εν συνεχεία εκπέµπουν ως ακτινοβολία δίνοντας ένα χαρακτηριστικό φάσµα εκποµπής. Το φάσµα εκποµπής του ατόµου του υδρογόνου στην ορατή περιοχή της ηλεκτροµαγνητικής ακτινοβολίας έχει βρεθεί ότι αποτελείται από µια σειρά γραµµών σε διαφορετικά µήκη κύµατος όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήµα

Χρώματα τις φλόγας αν προσθέσουμε κάποιο άλας μετάλλου!

Φάσμα εκπομπής Νe και Ar

Κάθε στοιχείο δίνει διαφορετικό χρώμα

Τα στοιχεία απορροφούν και εκπέμπουν φώς

Σου αρέσουν τα πυροτεχνήματα. Ποιο είναι το αγαπημένο σου χρώμα?

ΕΦΑΡΜΟΓΗ Να υπολογιστεί η ενέργεια ιοντισμού του ατόμου του υδρογόνου με βάση τη θεωρία του Bohr. Λύση Η ενέργεια ιοντισμού του ατόμου του υδρογόνου δίνεται από τη σχέση: Εi 1. = Ε –Ε1 Αντικαθιστούμε τα Ε και Ε1, με βάση τη σχέση 1.5.2, οπότε έχουμε: Εi =(-2,18 10-18 J /2)-(-2,18 10-18 J /12)=(0 J + 2,18 10-18 J) Η ενέργεια που υπολογίστηκε αφορά την ενέργεια ενός ατόμου. Για την ενέργεια 1 mol έχουμε: Εi 1 = (2,18 10-18 x 6,022 1023) J mol-1 ή Εi 1 = 1310 kJ/mol

Το µοντέλο Bohr είχε τεράστια και απόλυτη επιτυχία στην περίπτωση του ατόµου του υδρογόνου. Όµως απέτυχε ουσιαστικά να περιγράψει πολυπλοκότερα άτοµα όπως πχ το He, Li, Be κλπ. Το µοντέλο αυτό είχε τις παρακάτω σηµαντικές αδυναµίες. Θεωρεί ότι ο πυρήνας παραµένει στάσιµος σε µια θέση και απλά περιστρέφεται ως προς τον άξονα του. Στη πραγµατικότητα ο πυρήνας ταλαντώνεται ελαφρά γύρω από το κέντρο µάζας του ατόµου το οποίο δε συµπίπτει µε το κέντρο του πυρήνα εξαιτίας της πολύ µικρής αλλά όχι αµελητέας µάζας του ηλεκτρονίου. Θεωρεί ότι όλες οι στάσιµες τροχιές είναι κυκλικές Αντιµετωπίζει το ηλεκτρόνιο ως σωµατίδιο αγνοώντας, πράγµα πολύ λογικό για την εποχή εκείνη, τη κυµατική του φύση.