1 dr inż. Monika LewandowskaFizyka III wykład 2 dr inż. Monika Lewandowska

2 Przykłady widm m

3 Widmo atomu wodoru n = 3,4,… RH = 10967758 m-1 stała RydbergaLiniowe widmo emisyjne wodoru w zakresie widzialnym (Balmer 1885) n = 3,4,… RH = m-1 stała Rydberga k = 1,2,… n = (k+1),(k+2),…

4 Doświadczenie RutherfordaE. Rutherford, H. Geiger, E. Marsden, nagroda Nobla 1908 E. Rutherford ok. 1910 Schemat doświadczenia Rutherforda V(r) V(r) Promień jądra ≈ 10 fm

5 Model Bohra atomu wodoru1913 N. Bohr, nagroda Nobla 1922 Postulaty Bohra: Niels Bohr Atom posiada szereg stacjonarnych, kołowych orbit elektronowych, na których spełniony jest warunek: n = 1, 2, 3, ... (moment pędu elektronu jest skwantowany ) Na orbicie stacjonarnej elektron nie promieniuje. Emisja, bądź absorpcja (pochłanianie) energii ma miejsce podczas przejścia elektronu między orbitami stacjonarnymi. Energia fotonu jest równa różnicy energii elektronu na orbitach stacjonarnych E – energia emitowanego (lub pochłanianego) fotonu, En – energia elektronu na orbicie początkowej, Ek – energia elektronu na orbicie końcowej. En > Ek emisja fotonu En < Ek absorpcja fotonu

6 Model Bohra atomu wodoru c.d.(1) (2) prędkość elektronu na n-tej orbicie - promień n-tej orbity Energia elektronu na n-tej orbicie stacjonarnej

7 Model Bohra atomu wodoru c.d.

8 Rozszerzenie teorii Bohra – model Bohra-Sommerfelda 19161. Poprawka na skończoną masę jądra Arnold Sommerfeld - masa zredukowana elektronu Schematyczne przedstawienie środka masy w układzie jądro – elektron (nie w skali). Masa jądra atomowego M jest skończona i wynosi około 2000 me, im lżejsze jądro atomowe tym większe przesunięcie środka ciężkości CM w stronę elektronu. 2. Uwzględnienie orbit eliptycznych pj główna liczba kwantowa poboczna (azymutalna) liczba kwantowa pr 

9 Model Bohra-Sommerfelda c.d.3. Uwzględnienie relatywistycznej zmiany masy elektronu - stała struktury subtelnej

10 Moment magnetyczny elektronudipolowy orbitalny moment magnetyczny elektronu - magneton Bohra

11 Atom w zewnętrznym stałym polu magnetycznym – efekt Zeemana