Linijski spektri

1
(No Transcript)
2
(No Transcript)
3
Linijski spektri Atomi razrijedenih plinova i
para metala, pobudeni elektricnom strujom ili
grijanjem, emitiraju svjetlost sastavljenu od
valova odredenih valnih duljina. Kažemo da se
spektar te svjetlosti sastoji od niza diskretnih
spektralnih linija. Najjednostavniji spektar je
linijski spektar vodika. Iako se spektar sastoji
od mnogo linija u infracrvenom, vidljivom i
ultraljubicastom podrucju, one se ipak mogu
grupirati u pojedine serije. Prvi je to uocio
Johann Balmer, pa se danas linije u vidljivom i
ultraljubicastom dijelu spektra zovu njegovim
imenom.
4
Valne duljine se izracunavaju po slijedecim
formulama
Lymanova serija Balmerova serija Paschenova
serija Brackettova serija
5
Klasicna fizika ne može objasniti nastanak
linijskih spektara atoma svi pokušaji u tom
smislu završili su neuspjehom. Spektre je 1913.
objasnio Niels Bohr pomocu kvantne teorije,
svojim modelom vodikova atoma.
6

• Modeli atoma...
• 1897. izmjerena vrijednost e/m za katodne zrake
  i nadeno da su to negativno nabijene cestice,
  cija je masa oko 2000 puta manja od najlakšeg
  atoma, atoma vodika.
• 1874. Stoney je došao do zakljucka da je
  minimalni naboj nekog iona oko 10-19 C. Taj naboj
  je nazvao elektron.
• U to vrijeme je bilo poznato da je promjer atoma
  oko 10-10 m, a elektrona oko sto tisuca puta
  manji (10-15 m).

7
Thomsonov model Atom je sferna pozitivna kuglica
u kojoj su vrlo sitni elektroni ravnomjerno
rasporedeni tako da je takav atom kao cjelina
neutralan. Buduci da su mase atoma puno vece od
mase elektrona, Thomson je pretpostavio da je
glavni dio atomske mase pozitivan. Prve
sumnje s prvim pokusom raspršenje elektrona na
tankoj metalnoj foliji. Vecina elektrona prolazi
neotklonjeno kroz foliju.
8
Rutherfordovo raspršenje 1909. godine Rutherford
je promatrao raspršenje ?-cestica na metalnoj
foliji. Nakon prolaska kroz metalnu foliju
?-cestice su detektirane na fluorescentnom
zaslonu. Na taj nacin odredena je raspodjela
?-cestica u ovisnosti o kutu raspršenja ?.
9
Rutherfordov model atoma Atom se sastoji od vrlo
male jezgre, oko 105 puta manje od atoma, u kojoj
je skoncentrirana uglavnom sva masa atoma. Jezgra
elementa rednog broja Z ima pozitivan naboj Ze.
Oko jezgre na približnoj udaljenosti 10-10 m
kruži Z elektrona. Interakcija s elektronima se
zanemaruje, a ?-cestice se raspršuju na jezgrama
zbog odbojne sile.
10
Nedostaci Rutherfordovog modela atoma Ovim
modelom se dobro opisuje raspršenje alfa-cestica,
ali ne i atomski spektri. Ako se elektroni gibaju
po zatvorenim krivuljama, a elektron emitira
elektromagnetske valove cim mu se mijenja brzina,
znaci da bi elektroni stalno emitirali, gubili
energiju i konacno pali na jezgru! Atom bi
emitirao kontinuirani spektar, a ne linijski!