6: Elektronenstructuur van atomen
Elektromagnetische straling
Elektronenstructuur van atomen : afgeleid uit experimenten met elektromagnetische straling aard
van straling bekijken. , Bv. Radiogolven, infraroodgolven IR, zichtbaar licht, X-straling…
Elektromagnetische straling: elektrische & magnetische velden die oscilleren(trillen) loodrecht op
richting waarin straling zich voortbeweegt golfbeweging v/d straling.
Golfbeweging gekenmerkt door:
Golflengte λ = afstand tussen 2 gelijkaardige punten op 2 opeenvolgende golven
Amplitude A = maximale oscillatieafwijking
Bewegingssnelheid i/d ruimte. In vacuüm = lichtsnelheid: c=3.108 m/s
Frequentie f / ν= aantal golven dat punt passeert per tijdseenheid(seconde):
f/ ν = 1/s)
Veel eigenschappen van elektromagnetische straling kunnen verklaard worden door
golftheorie, andere eigenschappen steunen op deeltjeskarakter v/d straling.
Planck - kwantumtheorie: stralingsenergie kan opgenomen/ afgegeven worden , alleen in
bep. Hoeveelheden / kwanta. Energie E v/e kwantum is evenredig met frequentie f v/d
straling: E =h. f = , met h= evenredigheidsconstante/constante van Planck: 6,6262.10-34 J. s
Einstein - kwanta van Planck zijn dicontinue hoeveelheden: fotonen
1
,Atoomspectra & model van Bohr
Spectrum(=samenstelling in golflengten) van licht: bekomen na breking v/h licht door bv. prisma. Wit
licht (bevat alle golflengten) geeft continu spectrum. Wanneer gas/ damp v/e chemisch bestanddeel
verhit wordt i/e elektrische boog straalt eveneens licht uit dat na breking door prisma aanleiding
geeft tot lijnspectrum: bepaald # lijnen / golflengten(karakteristiek voor elk element).
Balmar: lijnen(frequenties/golflengten) v/h H-spectrum i/h zichtbaar gebied beantwoorden aan vgl:
Atoommodel van Bohr voor H-atoom
Bohr(1913)- theorie voor elektronenstructuur v/h H-atoom(op regelmaat van Balmerlijnen):
Energie v/h elektron i/e H-atoom is gekwantiseerd (=beperkt tot welbepaalde waarden):
E1(grondtoestand) < E2 < E3 < E4 … (geëxciteerde toestanden)
Energie slechts uitgestraald/ opgenomen als elektron overspringt van ene naar andere stationaire
toestand. Bijhorende lichtfrequentie wordt gegeven door betrekking van Planck: E =h. f =
In elke stationaire toestand beweegt elektron rond kern i/e cirkelvormige baan met bepaalde
straal. Elke baan/ schaal correspondeert met bepaalde energietoestand die aangeduid wordt met
letter(K,L,M…)- schaal / n-waarde: n= 1, 2, 3, 4…
In elke stationaire toestand is hoekmoment gekwantiseerd: m.v.r= n. , met n= 1, 2, 3, 4…
Postulaten combineren met wetten van klassieke fysica:
Aantrekkingskracht tussen kern(lading Ze) & elektron(lading e) = centrifugaalkracht v/h
elektron of:
Totale energie = som v/d kinetische & potentiële energie:
2
, 3
Elektromagnetische straling
Elektronenstructuur van atomen : afgeleid uit experimenten met elektromagnetische straling aard
van straling bekijken. , Bv. Radiogolven, infraroodgolven IR, zichtbaar licht, X-straling…
Elektromagnetische straling: elektrische & magnetische velden die oscilleren(trillen) loodrecht op
richting waarin straling zich voortbeweegt golfbeweging v/d straling.
Golfbeweging gekenmerkt door:
Golflengte λ = afstand tussen 2 gelijkaardige punten op 2 opeenvolgende golven
Amplitude A = maximale oscillatieafwijking
Bewegingssnelheid i/d ruimte. In vacuüm = lichtsnelheid: c=3.108 m/s
Frequentie f / ν= aantal golven dat punt passeert per tijdseenheid(seconde):
f/ ν = 1/s)
Veel eigenschappen van elektromagnetische straling kunnen verklaard worden door
golftheorie, andere eigenschappen steunen op deeltjeskarakter v/d straling.
Planck - kwantumtheorie: stralingsenergie kan opgenomen/ afgegeven worden , alleen in
bep. Hoeveelheden / kwanta. Energie E v/e kwantum is evenredig met frequentie f v/d
straling: E =h. f = , met h= evenredigheidsconstante/constante van Planck: 6,6262.10-34 J. s
Einstein - kwanta van Planck zijn dicontinue hoeveelheden: fotonen
1
,Atoomspectra & model van Bohr
Spectrum(=samenstelling in golflengten) van licht: bekomen na breking v/h licht door bv. prisma. Wit
licht (bevat alle golflengten) geeft continu spectrum. Wanneer gas/ damp v/e chemisch bestanddeel
verhit wordt i/e elektrische boog straalt eveneens licht uit dat na breking door prisma aanleiding
geeft tot lijnspectrum: bepaald # lijnen / golflengten(karakteristiek voor elk element).
Balmar: lijnen(frequenties/golflengten) v/h H-spectrum i/h zichtbaar gebied beantwoorden aan vgl:
Atoommodel van Bohr voor H-atoom
Bohr(1913)- theorie voor elektronenstructuur v/h H-atoom(op regelmaat van Balmerlijnen):
Energie v/h elektron i/e H-atoom is gekwantiseerd (=beperkt tot welbepaalde waarden):
E1(grondtoestand) < E2 < E3 < E4 … (geëxciteerde toestanden)
Energie slechts uitgestraald/ opgenomen als elektron overspringt van ene naar andere stationaire
toestand. Bijhorende lichtfrequentie wordt gegeven door betrekking van Planck: E =h. f =
In elke stationaire toestand beweegt elektron rond kern i/e cirkelvormige baan met bepaalde
straal. Elke baan/ schaal correspondeert met bepaalde energietoestand die aangeduid wordt met
letter(K,L,M…)- schaal / n-waarde: n= 1, 2, 3, 4…
In elke stationaire toestand is hoekmoment gekwantiseerd: m.v.r= n. , met n= 1, 2, 3, 4…
Postulaten combineren met wetten van klassieke fysica:
Aantrekkingskracht tussen kern(lading Ze) & elektron(lading e) = centrifugaalkracht v/h
elektron of:
Totale energie = som v/d kinetische & potentiële energie:
2
, 3
