TEORIA PLANCKA: Planck założył, że światło jest emitowane i pochłaniane przez ciało doskonale czarne nie w sposób ciągły, co było dotąd uważane za oczywiste, lecz porcjami, które nazwał kwantami energii. Wielkość kwantu energii, ε, jest wprost proporcjonalna do częstości drgań, v, promieniowania emitowanego lub pochłanianego: ε = hv. Stała proporcjonalności, h, zwaną stałą Plancka, wyraża się w jednostkach energii pomnożonych przez jednostki czasu. Jak wynika z tego równania, kwanty energii są tym większe, im większa jest częstość drgań, czyli im krótsza jest fala emitowana. Niemniej jednak ich bezwzględna wartość jest zawsze bardzo mała.
HIPOTEZA DE BROGLIE’A: Ruch fotonów oraz cząsteczek materialnych może być raz opisywany jako ruch cząsteczek o określonej masie (korpuskuł), innym zaś razem jako ruch fali. Cząstce o masie „m”:, poruszającej się z prędkością „u” przypisuje się falę o długości (nazwiemy ją falą de Broglie’a): λ = h / mu = h / p.
ZASADA
NIEOZNACZONOŚCI HEISENBERGA:
Według Heisenberga nie można stosować do opisu
elektronu terminu „tor”, ponieważ nie da się go wyznaczyć doświadczalnie. Pojęcie toru jest ściśle związane z prędkością i położeniem cząstki. Skoro zatem nie można określić dokładnej prędkości i położenia elektronu w danej chwili, to z relacji nieoznaczoności wynika niemożliwość określenia toru. W najprostszej wersji relacja nieoznaczoności przybiera postać: ∆x x ∆v = const, gdzie: ∆x – niedokładność, z jaką wyznaczamy położenie na wybranym kierunku x, ∆v – niedokładność, z jaką wyznaczamy prędkość. Im dokładniej określamy położenie, tym mniej dokładnie możemy określić prędkość (i na odwrót). Z zasady Heisenberga wynika niemożliwość jednoznacznego przewidywania toru elektronu (indeterminizm). Gdybyśmy dokładnie znali prędkość i położenie elektronu w danej chwili, moglibyśmy obliczyć jego tor, ponieważ nie znamy tych wartości, nie możemy obliczyć toru elektronu.
Konsekwencją powstania zasady Heisenberga była zmiana poglądu na budowę atomu.
LICZBY KWANTOWE – za ich pomocą określamy stan energetyczny elektronów otaczających jądro:
-->główna
liczba kwantowa – może
przyjmować wartości: n = 1,2,3,... (tylko liczby naturalne); główna liczba kwantowa to numer poziomu; główna liczba kwantowa numeruje kolejne poziomy energetyczne dla elektronu, a w praktyce oznacza numer jego orbity; liczbie kwantowej głównej n=1 odpowiada powłowa elektronowa K najniższego poziomu energetycznego, dalszym liczbom kwantowym głównym (n=2,3,4,5,6,7) odpowiadają powłoki – L, M, N, O, P Q; liczba elektronów każdej warstwy jest ograniczona do 2n2.
-->poboczna (orbitalna) liczba kwantowa – oznacza podpowłokę, którą zajmuje elektron i wskazuje model kątowy rozmieszczenia elektronów. Może przyjmować
wartości l = 0,1,2,...,n-1. (0 ≤ l ≤
). Maksymalna liczba podpoziomów w każdym poziomie głównym równa jest głównej liczbie kwantowej tego poziomu. Podpoziomy oznaczamy literami s, p, d, f, g. Powłoka K(n=1) ma 1 podpoziom s, powłoka L(n=2) ma 2 podpoziomy s i p, itd.
magnetyczna liczba kwantowa – określa ruch ładunku elektrycznego na orbitalu będący przyczyną powstania pola magnetycznego. Może przyjmować wartości –l < m < +l.
magnetyczna liczba spinowa kwantowa – może przyjmować wartości +½ lub –½ ; pokazuje ona w którą stronę skierowany jest spin, czyli wewnętrzny moment pędu elektronu; oznaczana także: ↑ i ↓.
ORBITALE:
orbital – każdej kombinacji liczb kwantowych n, l, m odpowiada jedna porządna funkcja spełniająca równanie Schrödingera, funkcję taką nazwano orbitalem, oznaczając jako: ψ(n.l.m). Do oznaczania orbitali używamy symboli literowych: n = 1 à orbital s, n = 2 à orbital p, n = 3 à orbital d, n = 4 à orbital f
Więcej streszczeń na temat Współczesne poglądy na budowę atomu: teoria Plancka, hipoteza de Broglie’a, zasada nieoznaczoności H