Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

Atomfysik Från Demokritos till Schrödinger Atomer, vågor och/eller partiklar??

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "Atomfysik Från Demokritos till Schrödinger Atomer, vågor och/eller partiklar??"— Presentationens avskrift:

1 Atomfysik Från Demokritos till Schrödinger Atomer, vågor och/eller partiklar??

2 Demokritos, En ”gammal grek”, levde på 400-talet f.kr., filosof Teori: ”Alla ämnen är uppbyggda av små partiklar som inte kan sönderdelas” Aristoteles, En annan ”gammal grek”, levde något efter Demokritos, filosof Teori: ”Allt en blandning av de 4 elementen luft, eld, jord och vatten” Övriga forskningsområden: ”Fritt fall”, ”synen” Atomens historia

3 Våg eller partikel? Newton – ljus är partiklar (korpulusker) Huygens/Young – ljus är en våg Einstein – med partikelegenskaper, foton De Broglie – ALLT har vågegenskaper IDAG – våg/partikeldualitet simulering

4 Atommodeller 440 f.kr. Demokritos – atomer och tomrum Thales/Aristoteles – elementteorier 1600-taletBoyle – grundämnen 1803Dalton – atomer med olika vikt 1897Thomsons ”bullmodell” elektroner positivt ämne

5 Rutherford spridning 1911 utförde Rutherford och medarbetare ett experiment där energetiska alfapartiklar träffade en tunn guldfolie. Det oväntade resultatet var att vissa alfapartiklar helt ändrade riktning, och att vissa till och med kom tillbaka i motsatt riktning. Dessa resultat kunde inte förklaras med gällande atommodeller, utan istället antogs att atomens positiva laddning var koncentrerad till en liten kärna, omgiven av elektroner (”planetmodell”).

6 Atommodeller Rutherford Tänkte ett planetsystem, där kärnan utgjorde solen Niels Bohr Tänkte sig att elektronerna fanns i ett elektronmoln runt kärnan man kan bara säga hur stor sannolikheten är att hitta en elektron på en viss plats i molnet. Kristoffer Brandström, Fribergaskolan

7 1911Rutherfords kärnmodell -e Ze

8 1913Bohrs atommodell, simulering simulering -e n1n1 e n2n2 n3n3 hf

9 1920-tKvantmekanisk modell, simulering simulering FramtidenSupersträngar?

10 440 f.krDemokritos, ”atomer och tomrum” Övergavs för elementteorin tBoyle, grundämnen av partiklar 1650-tNewton, bl.a. vitt ljus är sammansatt 1803John Dalton, grundämnen är atomer med olika vikt 1807Young, dubbelspaltsexperiment 1814Frauenhofer, mörka linjer i solspektrat Bunsen/Kirchoff, spektroskop 1871Mendeleyev, periodiska systemet 1885Balmer, modell för vätelinjer Historisk översikt

11 1886Rydberg, formel för alla vätelinjer 1887Hertz, upptäckte fotoeffekten fotoeffekten fotoeffekten 1896Becquerel, radioktivitet hos uran 1897Thomson, upptäcker elektronen 1900Planck, atom kan bara ta emot/sända ut energi i vissa mängder, kvanta 1905Einstein, foton förklarar fotoeffekten 1911Rutherford, atom har kärna –guldfolieexp. 1913Bohr, modell för väteatomen 1914Franck-Hertz, exp. bekräftar atommodell 1922Compton, krockar elektroner och fotoner Historisk översikt, forts.

12 1923De Broglie, partiklar har vågegenskaper 1924Pauli, uteslutningsprincipen för atomskal 1926Schrödinger, kvantmekanisk vågekvation 1927Davidsson-Germer, exp. partikelvåg 1927Heisenberg, osäkerhetsprincipen 1933 proton-neutron modell. ???The grand unifying theory (supersträngar?) Historisk översikt, forts.

13 Porträttgalleri Joseph John Thomson Max Planck Albert Einstein

14 Porträttgalleri Ernest Rutherford Niels Bohr Erwin Schrödinger

15 Porträttgalleri Gustav Ludwig Hertz James Franck Louis de Broglie

16 Porträttgalleri Clinton Davisson Lester Germer Werner Heisenberg Wolfgang Pauli

17 Porträttgalleri Sir Isaac Newton

18 Elektronbanor Elektroner kan bara kretsa i vissa bestämda banor på bestämda avstånd från kärnan Då ett ämne värms upp tillförs energi till atomerna i ämnet elektronerna hoppar från sina bestämda banor till en bana längre ut från kärnan Detta kallas att elektronerna exciteras

19 Bohrs väteatom - beskrivning av modellen Bohr utgick från Rutherfords bild av atomen, dvs en positivt laddad kärna omgiven av elektroner, men gjorde två nya antaganden. Elektronerna kan bara befinna sig i vissa diskreta energinivåer. Elektronerna utsänder inte e-m vågor i dessa banor. Dessa tillstånd/banor kallas därför för stationära tillstånd, eller stationära orbitaler. När en elektron byter tillstånd så utsänds en foton med frekvens f, där h f = E i - E f (E i > E f ) EiEi EfEf + - n =1 n =2 n =3

20 Ju längre hopp, desto större är atomens energinivå ! Vad händer sedan med elektronerna som ”hoppat ut”? Elektronerna strävar efter att återgå till grundtillståndet, antingen direkt eller via mellanlandningar. En ljusblixt avges när återhoppet sker! Ljusblixten = energi = foton

21

22 Ljusets färg(=fotonens energi) beror på mellan vilka banor elektronen faller

23 ”Då vitt ljus bryts i ett prisma och delas upp i olika färger” 3 olika sorters spektrum: -Kontinuerligt spektra -Linjespektra -Absorbtionsspektra Spektrum

24 Elektromagnetiskt spektrum

25 Synligt ljus FärgVåglängdsområdeFrekvensområde Röd~ nm~ THz orange~ nm~ THz Gul~ nm~ THz Grön~ nm~ THz Cyan~ nm~ THz Blå~ nm~ THz indigo~ nm~ THz Violett~ nm~ THz

26 Linje spektra Individuella atomer som sänder ut ljus, sänder bara ut ljus av vissa diskreta våglängder. Dessa våglängder är karakteristiska för varje atom och ger viktig information om atomens struktur. Med hjälp av ett diffraktionsgitter kan de olika våglängderna separeras och en linje erhålles för varje våglängd som sänds ut. linje spektrum En sådan serie med linjer kallas för ett linje spektrum.

27 Kontinuerligt spektrum – Ljuset kommer från ett glödande fast ämne -> Regnbåge… Linjespektrum – Ljuset kommer från en upphettad gas -> 1 eller ett fåtal färger… Absorptions- spektrum – Kristoffer Brandström, Fribergaskolan

28 Elektromagnetiska vågor I början av 1800-talet fick man klart för sig att: Ljus har egenskaper som är typiska för alla vågrörelser, t.ex vågorna på vattnet… Egenskaperna beror på vilken våglängd vågrörelsen har. Ljus kan beskrivas som både fotoner(partiklar) och som vågor.

29 Det finns många olika sorters osynlig strålning som också består av fotoner, och som har energinivåer som våra ögon inte kan uppfatta. Vågorna är växlande elektriska- och magnetiska fält. De står inte stilla utan rör sig framåt med ljusets hastighet. De kallas Elektromagnetiska vågor.

30 Atomnummer= antalet protoner Masstalet = antalet protoner + antalet neutroner Exempel…………….på tavlan! Atomkärnan


Ladda ner ppt "Atomfysik Från Demokritos till Schrödinger Atomer, vågor och/eller partiklar??"

Liknande presentationer


Google-annonser