Το πρότυπο του Bohr για το υδρογόνο

Παρουσίαση με θέμα: "Το πρότυπο του Bohr για το υδρογόνο"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Το πρότυπο του Bohr για το υδρογόνο
Τα ατομικά φάσματα Η ανεπάρκεια του μοντέλου του Rutherford Το μοντέλο του Bohr

2 Τα ατομικά φάσματα

3 Τα ατομικά φάσματα

4 Η αναστροφή των φασματικών γραμμών
Το υδρογόνο απορροφά τις συχνότητες που εκπέμπει. ( Νόμος του Kirchhoff )

5 Το πλανητικό μοντέλο « κάνει νερά »
Προβλέπει μόνο συνεχή φάσματα. Το ηλεκτρόνιο επιταχύνεται. Σύμφωνα με την ηλεκτρομαγνητική θεωρία εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα , χάνοντας ταυτόχρονα ενέργεια.

6 Το πλανητικό μοντέλο « κάνει νερά »
Όσο πλησιέστερα είναι στον πυρήνα , τόσο μεγαλύτερη είναι η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής και επομένως η συχνότητα περιστροφής. Η συχνότητα που εκπέμπεται ισούται με την συχνότητα περιφοράς , επομένως εκπέμπει κύμα συνεχώς αυξανόμενης συχνότητας. Εκπέμπει δηλαδή συνεχές φάσμα. Εκτός αυτού σε χρόνο s το άτομο καταστρέφεται.

7 Το πρότυπο του Bohr

8 Για να καλύψει τα προαναφερθέντα κενά ο Bohr προτείνει ένα πρότυπο ( μοντέλο ) για το άτομο του υδρογόνου. Το πρότυπο αυτό στηρίζεται στις παρακάτω παραδοχές : Α. Το ηλεκτρόνιο του ατόμου του υδρογόνου , δεχόμενο την έλξη του πυρήνα , περιστρέφεται περί αυτόν.

9 Για να καλύψει τα προαναφερθέντα κενά ο Bohr προτείνει ένα πρότυπο ( μοντέλο ) για το άτομο του υδρογόνου. Το πρότυπο αυτό στηρίζεται στις παρακάτω παραδοχές : Β. Το ηλεκτρόνιο περιστρέφεται μόνο σε ορισμένες επιτρεπόμενες τροχιές , στις οποίες η στροφορμή του είναι κβαντωμένη , δηλαδή μπορεί να πάρει ορισμένες μόνο τιμές. L = m.υ.r Συγκεκριμένα : + -

10 Όπου : m : η μάζα , r : η ακτίνα , υ : η ταχύτητα , h : η σταθερά του Plank και n : ένας ακέραιος που ονομάζεται κύριος κβαντικός αριθμός. L = m.υ.r Συγκεκριμένα : + -

11 - - - κ.λ.π +

12 Η τροχιά με την μικρότερη ακτίνα ονομάζεται τροχιά του Bohr και είναι :
- Οι άλλες επιτρεπόμενες τροχιές έχουν ακτίνες : - Δηλαδή : - + κ.λ.π

13 - - - + Το άτομο στην τροχιά με την μικρότερη ακτίνα έχει ενέργεια :
Στις άλλες επιτρεπόμενες τροχιές έχει ενέργεια : - Δηλαδή : - + κ.λ.π

14 - + Σε ποια τροχιά έχει μεγαλύτερη ενέργεια ;
Το άτομο στην τροχιά με την μικρότερη ακτίνα έχει ενέργεια : Στις άλλες επιτρεπόμενες τροχιές έχει ενέργεια : Δηλαδή : Σε ποια τροχιά έχει μεγαλύτερη ενέργεια ; κ.λ.π

15 Γ. Το ηλεκτρόνιο , όταν περιστρέφεται σε ορισμένη επιτρεπόμενη τροχιά , δεν εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Μη χάνοντας , λοιπόν , ενέργεια το άτομο είναι σταθερό. Θα ρωτήσετε τώρα πως γίνεται να παράγεται ηλεκτρομαγνητικό κύμα χωρίς εκπομπή ενέργειας ; Μια εξήγηση έδωσε ο De Broglie λέγοντας ότι το παραγόμενο κύμα είναι στάσιμο , δηλαδή η ενέργεια εγκλωβίζεται στην περιοχή.

16 Δ. Όταν το ηλεκτρόνιο μεταπηδά από μια τροχιά σε άλλη μικρότερης ενέργειας , εκπέμπεται ένα φωτόνιο του οποίου η ενέργεια είναι η διαφορά των δύο ενεργειών. Δηλαδή : + - Έτσι η ενέργεια διατηρείται.

17 Δ. Όταν το ηλεκτρόνιο μεταπηδά από μια τροχιά σε άλλη μικρότερης ενέργειας , εκπέμπεται ένα φωτόνιο του οποίου η ενέργεια είναι η διαφορά των δύο ενεργειών. Δηλαδή : + - Έτσι η ενέργεια διατηρείται. Αυτό ονομάζεται αποδιέγερση.

18 Αντίθετα για να μεταπηδήσει το ηλεκτρόνιο από μια τροχιά σε άλλη μεγαλύτερης ενέργειας πρέπει να του προσφερθεί ενέργεια : + -

19 Αντίθετα για να μεταπηδήσει το ηλεκτρόνιο από μια τροχιά σε άλλη μεγαλύτερης ενέργειας πρέπει να του προσφερθεί ενέργεια : + - Αυτό ονομάζεται διέγερση.

20 Το πρότυπο του Bohr εξηγεί τα φάσματα

21 Για να μην σχεδιάζουμε τροχιές χρησιμοποιούμε τα ενεργειακά διαγράμματα. Έτσι :

22 Το ηλεκτρόνιο « επιδιώκει » να βρίσκεται στην θεμελιώδη κατάσταση και όχι στις διεγερμένες.
-

23 Φάσματα εκπομπής Έστω ότι για κάποιο λόγο το ηλεκτρόνιο βρίσκεται σε διεγερμένη κατάσταση. Σε απειροελάχιστο χρόνο αποδιεγείρεται και εκπέμπεται ένα φωτόνιο. Ποιες είναι όμως οι δυνατές αποδιεγέρσεις ;

24 Φάσματα εκπομπής ….. …..

25 Φάσματα απορρόφησης Ένα άτομο μπορεί να διεγερθεί με προσφορά ενέργειας. Η προσφορά αυτή μπορεί να προέλθει από τα φωτόνια του λευκού φωτός. Θα απορροφηθούν μόνο τα φωτόνια εκείνα που προκαλούν διεγέρσεις. Ποιες είναι όμως οι δυνατές διεγέρσεις ;

26 Φάσματα απορρόφησης ….. …..

27 Συμπεράσματα : ….. ….. ….. ….. Το άτομο του υδρογόνου εκπέμπει :
Το άτομο του υδρογόνου απορροφά : ….. ….. 1ο . Τα φάσματα είναι γραμμικά. Δηλαδή : 2ο . Όποιες συχνότητες εκπέμπει , αυτές και απορροφά.