DALL'ATOMO DI RUTHERFORD A QUELLO DI BOHR

DALL'ATOMO DI RUTHERFORD A QUELLO DI BOHR

QUANTO: successione di quantità minime non frazionabili o granuli energetici elementari di qui è costituita la luce

QUANTIZZAZIONE DELL'ENERGIA E DUALISMO

ONDA-CORPUSCOLARE

ENERGIA DI UN QUANTO: E = hv

h: 6,63 x 10ˉ³ Js    costante di ce

ENERGIA DI UN MULTIPLO DI QUANTO: E = nhv

n= numero intero

Energia di un quanto direttamente proporzionale alla frequenza

EFFETTO FOTOELETTRICO: fenomeno per cui certi metalli fotosensibili, quando vengono colpiti dalle radiazioni luminose emettono elettroni, che possono essere rilevati misurando una corrente elettrica prodotta in un opportuno dispositivo sperimentale

L'elettrone viene espulso solo quando viene colpito da un quanto di radiazione dotato dell'energia minima sufficiente a estrarlo dal metallo e a imporgli una certa velocità v. Così l'elettrone assorbe l'energia hv del quanto e acquista un'energia cinetica Ec = ½mv² (m e v rispettivamente massa e velocità elettrone)

L'energia del quanto dipende dalla frequenza e non dall'intensità della radiazione

Questo dimostra il carattere corpuscolare dei quanti

Tenendo conto sia della relazione tra massa ed energia ( E = mc²   c = velocità della luce) sia dell'espressione dell'energia di un quanto ( E = hv) uguagliandole si trova:

mvc² = hv  mv = hv : c²

Il carattere corpuscolare della luce fu dimostrato sperimentalmente e si coniò il termine fotone per designare il quanto della luce.

DUALISMO ONDA-CORPUSCOLARE: punto di vista ondulatorio e punto di vista corpuscolare non presi separatamente non possono descrivere completamente la luce

MODELLO ATOMICO DI BOHR

MODELLO ATOMICO DI BOHR:

In un atomo in condizioni stazionarie gli elettroni non irradiano energia poiché possono muoversi solo su orbite circolari ben determinate, dette ORBITE STAZIONARIE, a ciascuna delle quali corrisponde un ben preciso contenuto di energia. Un elettrone si muove su una data orbita solo se il suo contenuto energetico e corrispondente a quello dell'orbita stessa

Un elettrone in un atomo può variare energia solo passando da un livello ad un altro, passando da un livello energetico iniziale a un livello energetico finale di energia inferiore emette la differenza di energia ΔE come quanto di luce secondo l'equazione:

Ei - Ef = ΔE = hv

Questo da origine a una riga luminosa di frequenza corrispondente.

mvr = nh : 2π

Raggio dell'orbita:

rn = costante x n² (metri) costante = 5,29 x 10ˉ¹¹

Energia dell'ordita:

En = - k : n² (joule) k= 2,18 x 10ˉ¹ J

ELETTROMAGNETISMO, LUCE E SPETTRI

I parametri che caratterizzano un'onda magnetica sono:

Ampiezza: A variazione massima della grandezza che oscilla

Lunghezza d'onda: distanza fra due punti di massimo

Periodo: T tempo in qui avviene un'oscillazione completa

Velocità di proazione: rapporto tra lunghezza d'onda e periodo

Frequenza: v numero di vibrazioni al secondo e si misura in sˉ¹ cioè Hz

SPETTRO CONTINUO: se un sottile raggio di luce bianca viene fatto passare attraverso un prisma di vetro le sue radiazioni subiscono una rifrazione differente, all'uscita dal prisma una striscia luminosa formata da una successione di zone colorate con gradualità l'una nell'altra.

SPETTRO DI EMISSIONE A RIGHE:

Se con uno spettroscopio si analizza la luce emessa da una sostanza gassosa, ad alta temperatura e bassa pressione, si osserva uno spettro formato da una serie di righe nette di colori diversi su sfondo nero

Se tra una sorgente di luce policromatica e la fenditura di uno spettroscopio si interpone un gas o un vapore più freddo rispetto alla temperatura della sorgente, si osserva che lo spettro continuo è solcato da una serie di righe scure

MODELLO QUANTO-MECCANICO

Alcuni fenomeni si lasciano interpretare solo ammettendo la natura corpuscolare della radiazione

Molti fenomeni richiedono che la stessa radiazione si comporti in modo prettamente ondulatorio

Λ = h : mv