Modele atomice

3x puncte

categorie: Fizica

nota: 9.73

nivel: Liceu

     " JJ Thomson (1904) a propus un nou model de atom static.

Atomul ar avea forma unei sfere încarcate uniform cu (+), iar în interior

s-ar gasi electronii astfel încât atomul sa fie neutru.

     " J Perrin (1901), Lenard (1903) si Nagaoka (1904) au propus

un model dinamic cu sarcinile pozitive concentrate în nucleu si încon-
DOWNLOAD REFERAT

Preview referat: Modele atomice

     " JJ Thomson (1904) a propus un nou model de atom static.

Atomul ar avea forma unei sfere încarcate uniform cu (+), iar în interior

s-ar gasi electronii astfel încât atomul sa fie neutru.

     " J Perrin (1901), Lenard (1903) si Nagaoka (1904) au propus

un model dinamic cu sarcinile pozitive concentrate în nucleu si încon-

jurate de particule negative. Acest model este în dezacord cu teoria

electromagnetica clasica careia o particula electrica în miscare trebuie

sa emita radiatii. Energia electronilor va scadea si ei vor cadea pe nucleu.

     " Rutherford prezinta o analogie cu sistemul planetar. Dupa acest

model, întreaga masa este concentrata într-un nucleu încarcat pozitiv.

Electronii graviteaza pe orbite circulare sau eliptice, raza atomului fiind

de 1L. Raza atomului fiind de ~10.000 ori mai mare decât cea a nucleului.

Electronii în miscare circulara pe orbite nu cad pe nucleu datorita fortei

centrifuge care echilibreaza forta de atractie dintre nucleu si electroni.

Modelul planetar al lui Rutherford explica unele proprietati ale atomilor.

Rotatia electronilor în jurul nucleului poate fi considerata ca producând

niste curenti electrici închisi, echivalând ca un magnet permanent.

Aceasta miscare explicând comportarea magnetica a materiei.

     " Bohr porneste de la legile fizicii clasice si le complecteaza cu

notiuni noi de mecanica cuantica.

     " Sommerfeld admite ca electronul se misca pe o elipsa, pentru a

carei caracterizare sunt necesari doi parametrii n si l. În aceasta ipoteza

nucleul ocupa unul dintre focare. Posibilitatea miscarii electronului pe

o orbita eliptica mareste numarul starilor cuantice. Numarul cuantic n

determina semiaxa mare iar cel azimutal (l) semiaxa mica si excentricitatea elipsei.















     Rutherford a stabilit ca masa atomului este concentrata în atom. El, de altfel, a propus ca electronii se misca pe orbite în jurul nucleului. Electonii fiind încarcati negativ iar nucleul fiind încarcat pozitiv rezulta ca atomul este neutru din punct de vedere electric.

     Conform teoriei lui Rutherford si legilor electrodinamicii clasice, o sarcina electrica în miscare accelerata ar trebui sa radieze unde electromagnetice. Pierzând prin aceasta energie, electronul ar trebui sa se roteasca pe orbite cu raze din ce în ce mai mici (de fapt pe o spirala), sfârsind prin o cadere peste nucleu, întocmai ca un sa- telit artificial ce a intrat în atmosfera Pamântului. Un astfel de sistem nu poate fi stabil si deci atomul de hidrogen nu corespunde acestui model. O dovada ca acest rationament este corect ne ofera comporta- rea electronilor într-un betatron. În acest instrument, electronii sunt accelerati pâna la viteze foarte mari, fiind mentinuti de un câmp mag-netic pe un traseu circular. Desi raza acestor orbite este mult mai mare decât raza atomului de hidrogen, argumentul de mai sus ramâne vala-bil: electronii în miscare în betatron radiaza unde electromagnetice si deci pierd energie, ceea ce limiteaza energia pe care o pot dobândi din acest aparat.









      Niels Bohr, un câstigator al premiului nobel, a mai fost cunoscut ca mentor pentru tinerii fizicieni care la rândul lor au adus importante contributii la teoriile fizicii. Fiind director la institutul pentru Fizica Teoretica la Universitatea din Copenhaga, Bohr a adunat laolalta cele mai ilustre minti ca Werner Heisenberg si George Garnovy.



     Pentru a explica structura atomului, fizicianul danez Niels Bohr a emis în 1913 ipoteza atomului (cunoscuta ca legea lui Bohr). El a pornit de la ideea ca electronii sunt situati pe straturi fixe de energie, sau nivele cuantice, la distante considerabile fata de nucleu. Aranjamentul acestor electroni se numeste configuratie electronica. Numarul acestor electroni este egal cu numarul atomic al elementului respectiv: Hidrogenul are un singur electron orbital, Heliul are doi electroni orbitali ... . Straturile electronice sunt alcatuite dupa un model regular si un atom nu poate avea mai mult de sapte straturi. Primul strat este complectat atunci când contine doi electroni pe el. Al doilea poate sustine pâna la opt electroni si tot asa pâna la ultimul strat dupa regula: Ultimii electroni determina comportamentul chimic al atomului respectiv. Referitor la modelul Rutherford, Bohr pentru a ocoli acea dificultate (în legatura cu prabusirea electronului pe nucleu), a pro- pus un nou model al hidrogenului, care desi contrazice în trei privinte teoria electrodinamicii clasice, da socoteala cu o uimitoare precizie de unele date experimentale, în special de nivelurile de energie spec- trale ale atomului de hidrogen. Conform acestei conceptii, electronul, în atomul de hidrogen, se poate roti numai pe anumite orbite permise (presupuse circulare); în miscarea sa, pe orbitele permise, electronul nu radiaza energie; electronul poate absorbi numai energie radianta de anumite frecvente determinate cuantic, corespunzând tranzitiilor electronice care dau nastere liniilor spectrale. Nivelurile de energie spectrale corespund, conform teoriei lui Bohr, energiei electronului pe orbite cu raze din ce în ce mai mari. Concluziile teoriei lui Bohr pot fi astfel rezumate: Atomul este compus din nucleu care se gaseste în centru si electro- Nul care se roteste în jurul nucleului. Energia unui atom este cuantificata, adica este determinata de asa Numitele numere cuantice n (n=0,1,2,3,4...). Atomii nu pot adopta Decât anumite niveluri de energie, ale caror valori sunt invers propor- Tionale nu n2 . Electronul în miscare pe una din orbitele permise nu emite si nu Absoarbe energie. Emisia sau absorbtia de energie având loc numai Atunci când electronul sufera o tranzitie electronica între doua orbite Cu niveluri de energie diferite. Spectrele de linii sunt produse de atomi individuali, sustrasi influ- Entelor unor vecinatati imediate. Teoria lui Bohr (complectata si dezvoltata de Sommerfeld prin Ipoteza ca unele orbite electronice sunt eliptice) permite si o prevedere a unora din proprietatile magnetice ale atomilor. Electronul în rotatie în jurul nucleului poate fi considerat ca un curent într-un circuit închis si, în consecinta trebuie sa genereze un câmp magnetic.











     Nascut: 7 Oct 1885 în Copenhaga, Denmarca Decedat: 18 Nov 1962 în Copenhaga, Denmarca



      Bohr a studiat la universitatea din Copenhaga, în care a intrat în 1903. A câstigat o medalie de aur de la Royal Danish Academy of Sciences pentru analiza teoretica a vibratiilor jeturilor de apa cu obiectivul de a determina tensiunea de suprafata. Bohr a mers în Anglia pentru a studia împreuna cu J.J. Thomson la Cambridge. El intentiona sa-si petreaca întreaga perioada de studiu la Cambridge, la fel ca si Thomson, dar dupa o întâlnire cu Ernest Rutherford în Decembrie 1911, s-a mutat în Manchester (1912). Acolo a lucrat cu grupul lui Rutherford la structura atomului. Folosind ideile cuantice ale lui Plank si Einstein, Bohr a emis ipoteza ca un atom nu poate exista decât într-un set discret de stari de energie stabile. Bohr s-a întors la Copenhaga si a continuat sa-si dezvolte noua teorie a atomului. Dupa câteva publicatii despre teoria atomului (care l-au influentat pe Einstein si pe alti cercetatori), a devenit director la Universitatea din Copenhaga pâna la sfârsitul vietii sale. Bohr este foarte cunoscut pentru cercetarile facute în structura atomului si pentru radiatii, fapt pentru care a luat premiul Nobel pentru fizica în 1922:

      Premiul Nobel în fizica 1992 "pentru serviciile sale în cercetarea structurii atomilor si a radiatiei emise de ei"

      Citez încheierea speech-ului profesorului S.A. Arhenius, purtator de cuvânt al Comitetului Nobel pentru fizica: Professor Bohr. You have carried to a successful solution the problems that have presented themselves to investigators of spectra. In doing so you have been compelled to make use of theoretical ideas which substantially diverge from those which are based on the classical doctrines of Maxwell. Your great success has shown that you have found the right roads to fundamental truths, and in so doing you have laid down principles which have led to the most splendid advances, and promise abundant fruit for the work of the future. May it be vouchsafed to you to cultivate for yet a long time to come, to the advantage of research, the wide field of work that you have opened up to Science.







      În 1930 Bohr si Einstein prezinta un experiment de mecanica cuantica.
« mai multe referate din Fizica

CAUTA REFERAT


TRIMITE REFERAT CERE REFERAT
Referatele si lucrarile oferite de E-referate.ro au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica.