34. Models atòmics

Question 1

Models atòmics. Evolució històrica i justificació de cada modificació.

1. Primeres teories atòmiques

Answer 1

Demòcrit (filòsof)

Teoria de Dalton

Question 2

Models atòmics. Evolució històrica i justificació de cada modificació.

2. Espectres atòmics

Answer 2

Kirchoff i Bunsen

Dibuix d*sin(theta) = n * lambda
emissió - absorció
únic

Balmer n_f = 2 1/lambda = R_H (1/n_f^2 - 1/n^2_i)

Lyman(1), Paschen(3)

Question 3

Models atòmics. Evolució històrica i justificació de cada modificació.

3. Model de Thomson

Answer 3

Descobriment electro
radi 10^-10 m
n_e >= 4 anells girant
No explica espectres

Question 4

Models atòmics. Evolució històrica i justificació de cada modificació.

4. Model de Rutherford

Answer 4

Experiments

Rnucli = 10 ^-15 m
No exp espectres, radiació e.m.

Question 5

Models atòmics. Evolució històrica i justificació de cada modificació.

5. Model de Bohr

(“Teoria”)

Answer 5

5. 1. Postulats de Bohr
6. Òrbites permeses
7. L = n*h_barra
8. Delta E = h * nu

Física clàssica deixa de ser vàlida en aquestes escales

5.2. Espectre energètic

F = m*a_n (F Coulomb) –> v^2/r –> L = mrv = n*h_barra

r_n i v_n

E = E_c + E_p —> n = 1, Z = 1 —> E = -13, 6 eV

Transicions de nivell
nu = 1/lambda = Cosa * (1/n^2 - 1/n^2)
millora amb massa reduïda

Explica espectres, no funciona amb > 1 e

Question 6

Models atòmics. Evolució històrica i justificació de cada modificació.

5. Model de Bohr

(Experiments)

Answer 6

Experiment Franck i Hertz

electrons accelerat pel potencial Vg i deprès frenats per un pot constant Vr.

És mesura I en funcio Vg per pot Vr constant

electrons experimenten dos tipus de xocs:

elàstics – amb els àtoms, els e no perden energia cinètica (perquè àtoms Hg és mes pesat) i arriben a la placa

inelàstics – els e cedeixen energia als e dels àtoms i queden excitats. Per això s’observen pics perquè coincideixen amb salts d’energia entre nivells. Si s’augmenta d’energia baixa el “pic”.

S’observaba que per més energia del primer pic 4,9 eV, el vapor emitia radiació em de long ona que correspon amb aquesta energia.

Question 7

Models atòmics. Evolució històrica i justificació de cada modificació.

6. Model de Sommerfeld

Answer 7

Línies dels espectres són varies

Regla quan condicions són periòdiques
integral de (p\_q \*dq) = n\_q\* h
(per p\_q = L, dq = d(theta) entre 0 i 2pi recuperem Bohr

òrbites el·líptiques – 2n os quantics – orb degenerades
correcció relativista

prediu transicions no observades

> 2e falla
propietas magnètiques

Borh i Sommerfeld fan combinació física clàssica i quàntica

Question 8

Models atòmics. Evolució històrica i justificació de cada modificació.

7. Model de la mecànica quàntica

(1º part)

Answer 8

Eq Sch i eq Scr independent del temps.

Separació variables

7.1. Energia potencial amb simetria esfèrica. Àtom Hidrogen

Question 9

Models atòmics. Evolució històrica i justificació de cada modificació.

7. Model de la mecànica quàntica

(2a part, després de la simetria esfèrica)

Answer 9

7.2. Moment angular orbilat
Expressió per L i L_z

7.3. SPIN moment magnètic intrínsic
Stern-Gerlach
SPIN
Dirac
Interacció spin-òrbita

Molts electrons
Regla de Hund