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Samenvatting atoombouw kwantummechanica

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Samenvatting atoombouw kwantummechanica

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  • 8 juillet 2024
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  • 2023/2024
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BrentUGent
Atoombouw – experimentele achtergrond
Golfkarakter van licht
 Interferentie en diffractie tonen aan dat licht een golfkarakter heeft.
Het zichtbaar licht maakt deel uit van het EMS en is transversaal
 Black body radiation: licht emissie als een voorwerp verhit wordt.
De intensiteit hangt enkel en alleen af van de temperatuur! (Fysica)
 Energie is gekwantificeerd onder de vorm van kwanta (Planck) (1)

Deeltjeskarakter van licht
Dit staat ook bekend als het foto-elektrisch effect

 Licht valt in op een metaaloppervlak. Licht is ook gekwantificeerd (Einstein) en vanaf
een bepaalde frequentie (2) is het in staat om een elektron uit een metaal te slaan.
 Dit effect creëert spanning

Atoomemissielijnenspectra
Door de ontwikkeling van de spectrofotometrie kon meer onderzoek worden verricht.

 Verhitten van een lichaam  black body radiation  opvangen en breken d.m.v. prisma
een lijnenspectrum wordt geprojecteerd (uniek)
 Balmer, Rydberg en Ritz concludeerden dat het lijnenspectrum voldoet aan een
vergelijking. (3)

Atoommodel van Bohr
 De energie van de elektronen is gekwantificeerd. Grondtoestand vs. geëxciteerd. Per
toestand is er een constante energie.
 Er zijn stationaire toestanden: elektronen zitten in cirkelvormige banen op een
specifieke afstand r (4) met een specifieke energie (5) van de atoomkern.
 Overgang naar een ander niveau resulteert in foto-emissie

De grootte van de energie (6) die vrijkomt bij het terugvallen van een elektron naar een
lagere schil bepaalt de frequentie van het licht dat uitgezonden wordt.

- Grote energieverschillen resulteren in een lage frequentie (UV) deze worden niet
gedetecteerd.
- Geringe energieverschillen worden wel gedetecteerd

Atoommodel van Bohr-Sommerfeld
Dankzij een verbeterende technologie kon men meer onderzoek verrichten naar
absorptielijnenspectra en emissielijnenspectra. Zo kwam Sommerfeld tot de conclusie dat er
vier kwantumgetallen zijn.

 Hoofdkwantumgetal
 Nevenkwantumgetal
 Magnetisch kwantumgetal
 Spinkwantumgetal

Formules
1 𝑧2 𝑧2 𝑧2
𝐸 = 𝑛ℎ𝑓 = 𝑅𝐻 ( 2 − 2 ) 𝐸 = −𝑅𝐻 ℎ𝑐
𝜆 𝑛1 𝑛2 𝑛2
𝑐 𝑧2 𝑧2
𝐸=ℎ 𝑟 = 𝑛2 𝑟𝑏 ∆𝐸 = −𝑅𝐻 ℎ𝑐 ( − )
𝜆 𝑛𝑓2 𝑛𝑖2

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