ATOM MODELLER THOMSON ATOM MODEL. -parçacığının sapma açısı, ( ) ; tan θ = k. q α.q ç E k b

Transkript

1 ATOM MODLLR THOMSON ATOM MODL TOR ; Bu modele göe atom yaklaşık mete çaplı bi küe şeklidedi. Pozitif yükle bu küe içie düzgü olaak Dağıtılmıştı. Negatif yüklü elektola ise küe içide atomu leyecek şekilde düzeli olaak atom içide gömülmü tü. Bu yüzde üzümlü keke bezetilmi ti. -paçacığıı sapma açısı, ( ) ; ta θ = k. q α.q ç 1.. k b q : -ı ılaıı yükü K : -ı ılaıı kietik eejisi q ç : Çekide i yükü b : Ni a hatası Thomso'u öedi i bu atom modeli ba aılı k : Coulomb sabiti k = N.m olmamı tı. 1. Atomda elektola vadı.. lektolala bilikte potola vadı. 3. lektolaı kütlesi yok deebilecek kada az oldu uda atomu kütlesii pozitif yükle olu ltuu. KS KL KLR: 1. Çekidek yapısıda bahsetmemi ti.. lektola atom içide gömülü de il, çekidek etafıda dolamaktadı. RUTHRFORD ATOM MODL : Ruthefod, +e yüklü helyum çekide i kullaaak altı bi levhaya - taeciklei gödemiş ve -taecikleii düz bi do ultuda de ilde he do ultuda saçıldı ıı gözlemlemi ti. Bazı paçacıklaı gei dödüğüe göe atomu çekideğie çapmıştı.bazılaı sapmaya uğadığıa göe çekidek etafıı dolamıştı. Bazılaı sapmadığıa göe çekidek ile elekto aasıda boşluk vadı demişti. C -ı ılaıı çekide e e fazla yakla abildi i 0 uzaklı ı, - ı ılaıı kietik eejisi çekidekte 0 uzaklıkta potasiyel eejiye döü ece ide yaalaaak çekide i yaıçapıı büyüklü ü buluabili. = 1.m α α.v α q α q ç = k. 0 ise, -taeci i ile çekidek etkile mesi sıasıda: q α.q ç 0 = k. 1. Çekidek haeket etmedi i içi -taeci ii eejisi de i mez.. Açısal mometum kouu. 3. Çekide i -taeci ie uyguladı ı elektiksel itme, taeci i mometumudaki de i meye e itti. TOR : 1. lektola, güe sistemide oldu u gibi çekidek etafıda daiesel yöügelede dolamaktadı.. Atom yaıçapı Thomso u buldu uda daha küçüktü. 3. Atom yaıçapıı çekidek yaıçapıda 1000 kat büyük olması atom içide bo luk oldu uu göstei. KS KL KLR: 1. Spektum çizgilei süekli de il kesiklidi.. Ruthefod, elektolaı çekidek etafıda daiesel yöügelede ivmeli haeket yaptı ıı söyle. vmeli haeket yapa elektou ı ıma yapması geeki ve eeji kaybedeek çekide i üzeie dü e ve atom çöke. α

2 FRANK - HRTZ DNYLR Fack - Hetz deeylede; bi atomu iç eejileii belli adımlala de i tiilebilece i soucua vamı ladı. Biici Uyaılma ejisi : Bi atom taafıda alıabilecek e küçük eeji miktaıa biici uyaılma eejisi dei. Bu de e civa içi 4,9 ev, sezyum atomu içi ise 1,4 ev du. Temel Hal: Hehagi bi uyaılma eejisi veilmede öce atomu içide buludu u hale temel hal dei. Yai; atom u hiç eeji almadı ı haldi. NRJ SV YLR Bi atomu adada alabilece i iç eejileie, o atom u eeji seviyelei dei. Atoma elektola taafıda veile eeji, atomu uyaılma kademelei içi veile eejide daha büyükse, atomu kaalı ı bozulu. Bu duumda atomda bi elekto fıla ve geiye (+) yüklü iyo kalı. Atomu iyo halie soka bu eejiye yola m a eejisi dei. He elemeti atomuu yola ma eejisi faklıdı. Bu yolla atomla bibileide ayıt edilebilile. A a ıdaki ekillede civa ve sezyum atomlaıı eeji seviyelei ve iyola ma eejilei gösteilmi ti. Atom tem el hale geçek e dalga boyu λ = h.c ola bi ı ıma yapa. Bi atomu uyaılması 4 ekilde olabili; 1. lektola. Fotola 3. Sıcaklıkla 4. Atomlaı çapı tıaak Bi atomu uyamak içi gödeile elektou eejisi çapı ma yapaca ı atomu uyaılma eejisie e it yada büyük olmalıdı. Bi atomu uyamak içi gödeile fotou eejisi ise atomu uyaılma eejisie e it olmalıdı. e gele fotou eejisi uyaılm a eejiside daha büyükse atomu iyola ma düzeyie uyaı. yola ma bölgesii belili bi sııı olmadı ı içi atom fotou so uu ve elekto sökülü. so eeji seviyeside ata kala eeji söküle bu elektoa aktaılı. Buda soa atom temel hale geçemez. Çükü atomda elekto kopmu ve atomu kaalı ı bozulmu tu. BOHR ATOM MODL : Boh, Ruthefod atom modelii temel alaak, kaalı haldeki atomlaı hepside elektolaı çekidek çeveside daiesel haeket yaptı ıa iamı tı. Boh, bu kouda iki göü ileiye sümü tü. ATOMUN UYARILMASI Temel halde bulua bi atoma, üst eeji seviyeleie geçmesi içi yeteli bi eeji veilise, atom bu eejiyi so uaak uyaılmı hale geçe. Atomla geellikle hızladıılmı elektolala ya da fotolala uyaılabili. 1. lektola çekidek çeveside, açısal mometumu h L = 'i tam katlaı ola kaalı yöügelede ı ıma.π yapmada dolaıla. 1. sek Çapı ma: Bi elektou eejisi çaptı ı atomu ilk uyaılma eejiside küçükse esek çapı ma yapa. Atomu uyamada ve eejisii kaybetmede yolua devam ede.. sek olmaya çapı ma : Bi elektou eejisi çaptı ı atomu uyaılma eejisie e it yada büyükse atom uyaılı. Uyaıla atom bi üst eeji seviyesie çıka. Acak daha soa çapı ma yapabilmek içi teka temel hale döe. Bu sıada atom, eeji seviyesie uygu eejiyi alı ve soa bu eejiye uygu bi foto yaya. Gei kala eeji ise elektoda kalı. Uyaılmı bi atom kaasız bi halde oldu u içi ilk fısatta temel hale geçmek iste. lektou yöüge üzeide tuta mekezcil kuvvet çekidekle elekto aasıdaki coulomb kuvvetiyle sa laı. k. Z.e F e = F me = m.v k.z.e = m.v.

3 elektou yöüge düzlemie dik ve çekidek mekezide geçe dik eksee göe eylemsizlik mometi; Z : Atom umaası I = m. Açısal hız; W = V Açısal mometum: L = I.W = m.. V L = m.v. L =.h = m.v..π m : lektou kütlesi ( 9, kg) e : lektou yükü ( Coulomb ) k : Coulomb sabiti ( N.m /Coul.} v : lektou çizgisel hızı (m./s ) : lektou yöüge yaıçapı (m.) h : Plack sabiti : 1,, 3,...olup, elektou hagi eeji seviyeside doladı ıı göstei.. Bi elekto yüksek eejili bi kaalı yöügede, dü ük eejili ba ka bi kaalı yöügeye kedili ide geçeke eejisi; = h.f ye e it ola bi foto yayıla. Yayıla bu fotou eejisi; ilk so = h.f ba ıtısı ile buluu. f : Yayıla fotou fekası ilk : lektou ilk yöügedeki eejisi so: lektou so yöügedeki eejisi h : Plack sabiti Boh yöüge yaıçaplaı: Buda soa geekli i lemle yapılıp elektou çekidek çeveside dolaabilece i kaalı yöügelei yaıçaplaı yai; Boh yöügeleii yaıçaplaı: : lektou doladı ı. kaalı yöügei yaıçapıı göstei. Boh yöügeleii yaıçaplaı oatılıdı. Boh Atomudaki lektou Toplam ejisi; = 13,6. Z ile do u Tek elektolu atomda, elekto d hızıyla çekidek çeveside yaıçaplı yöügede dolaıke, Potasiyel eejisi; Ze P = k Kietik eejisi; K = = 1.m.V K p = k. Z.e. Toplam eejisi; T = K + P.π.k.e 4.m Z =. h = R Z R; Rydbeg sabiti R = 13,6 ev du. lektola bi üst eeji seviyeside ( ilk ) daha dü ük bi eeji seviyesie ( so ) geçeke fazla eejiyi foto olaak yayılala. Bu olaya emisyo dei. Ya yı la f ot o u d alg a b o yu ; 1 R 1 1 = λ h.c so ilk Bi elektou hehagi bi yöügedeki çizgisel hızı: = 0,53 A Z O eklide buluu. v = sbt. Z a : Boh yaıçapı olup, 0,53 A 0 e e itti.

4 ,, olaak gösteile geçi le Lym a seisii, H, H olaak gösteile geçi lede Balm e seisii olu tuu. Boh atom modelie göe hidoje atomuu eeji seviyelei; Hidoje atomuu ilk döt Boh yöügesi; Z = R 13,6 = Z = 1 içi lektola de i ik dı yöügelede ayı bi iç yöügeye geçeke ı ımala yapala. Yayıla bu ı ımala a a ıdaki spektum seileii olu tuu. lektola üst eeji seviyeleide (, 3,4 ) biici eeji seviyesie geçeke L ym a (m o ö t es i ı ı la b ö lg e si) s e is i i olu tuula. lektola üst eeji seviyeleide ( 3, 4.5 ) ikici eeji seviyesie geçeke Balme (göüü ı ıla bölgesi) seisii olu tuula. lektola üst eeji seviyeleide ( 4, 5,6,..) üçücü eeji seviyesie geçeke Pasche (kımızı ötesi ı ıla bölgesi) seisii olu tuula. s = 1; i = s = ; i =: 3, 4, 5 s = 3; i = 4. 5, 6 içi L ym a seisi içi Balme seisi içi Pasche seisi TOR : 1. Çekidek etafıda dolaa elektou açısal mometumu ve eejisi kesikli de elee sahipti. KS KLR: 1. Bu teoi, tek elektolu atomla içi ba aılıdı. Fakat çok elektolu atomlaı davaı laıı açıklayamaz.. lektola çekidek etafıda daiesel yöügelede de il, elekto bululaı halidedi. lektou buluma olasılı ı ola yele vadı. Bulaa obital dei.

5 M SYON Uyaılmı bi atomu, elektolaı buludu u eeji düzeyide daha alt eeji düzeyleie dü eke foto yayılamasıa emisyo dei. Kedili ide emisyo: lektou buludu u eeji düzeyide daha alttaki bi eeji düzeyie kedili ide dü üyosa bua kedili ide emisyo dei. LAZR: Lazele ayı fazda ve fekasta ı ık yaya kayakladı. Özellikle: 1. Uyaılmı emisyo yoluyla elde edili.. Ayı fazlı, ayı fekaslı ve ayı yölü dalgaladı. 3. Tek ekli ı ıktı. 4. Laze ı ı ı, omal ı ı a göe çok daha az da ıla bi ı ıktı. Çok uzaklaa da ılmada gidebili. 5. Laze ı ı ı yo ula tıılaak milyolaca deecelik sıcaklık olu tuulabili. 6. Laze güçlü bi kayak olmasıa a me veimi çok dü üktü. Özellikle: 1. 1 > ise kedili ide emisyo olu.. I ıma ve dalgala ayı fazda de ildi. 3. I ımaı toplam iddeti.a ile do u oatılıdı. 7. lazele üç boyutlu göütü elde edilebili. 8. Laze ı ı ı atmosfe olaylaıda etkileebili. : foto sayısı a : dalgaı geli i THOMSON NUN e/m ORANI: Uyaılmı emisyo: Uyaılmı atomu kedili ide de ilde foto zouyla temel düzeye imesidi. Bi elekto ilk hızla magetik alaa fılatıldı ıda düzgü daiesel haeket yapa. Fmag = F me Gele foto atomu uyamak yeie uyaılmı atomu ı ıma yapmasıa ede olabili. Bua uyaılmı emisyo dei. Özellikle: 1. 3 > ise uyaılmı emisyo geçekle ebili.. I ıma ve dalgala ayı fazdadı. 3. I ımaı toplam iddeti.a ile do u oatılıdı. B.e.V = m.v e V = m B. e/m oaı J.J.Thomso taafıda 1,76.10 ölçülmü tü. Buda elektou valı ıı kesi ıspatlamı tı. -11 C kg olaak : foto sayısı a : dalgaı geli i