Atoombouw – experimentele achtergrond
Golfkarakter van licht
Interferentie en diffractie tonen aan dat licht een golfkarakter heeft.
Het zichtbaar licht maakt deel uit van het EMS en is transversaal
Black body radiation: licht emissie als een voorwerp verhit wordt.
De intensiteit hangt enkel en alleen af van de temperatuur! (Fysica)
Energie is gekwantificeerd onder de vorm van kwanta (Planck) (1)
Deeltjeskarakter van licht
Dit staat ook bekend als het foto-elektrisch effect
Licht valt in op een metaaloppervlak. Licht is ook gekwantificeerd (Einstein) en vanaf
een bepaalde frequentie (2) is het in staat om een elektron uit een metaal te slaan.
Dit effect creëert spanning
Atoomemissielijnenspectra
Door de ontwikkeling van de spectrofotometrie kon meer onderzoek worden verricht.
Verhitten van een lichaam black body radiation opvangen en breken d.m.v. prisma
een lijnenspectrum wordt geprojecteerd (uniek)
Balmer, Rydberg en Ritz concludeerden dat het lijnenspectrum voldoet aan een
vergelijking. (3)
Atoommodel van Bohr
De energie van de elektronen is gekwantificeerd. Grondtoestand vs. geëxciteerd. Per
toestand is er een constante energie.
Er zijn stationaire toestanden: elektronen zitten in cirkelvormige banen op een
specifieke afstand r (4) met een specifieke energie (5) van de atoomkern.
Overgang naar een ander niveau resulteert in foto-emissie
De grootte van de energie (6) die vrijkomt bij het terugvallen van een elektron naar een
lagere schil bepaalt de frequentie van het licht dat uitgezonden wordt.
- Grote energieverschillen resulteren in een lage frequentie (UV) deze worden niet
gedetecteerd.
- Geringe energieverschillen worden wel gedetecteerd
Atoommodel van Bohr-Sommerfeld
Dankzij een verbeterende technologie kon men meer onderzoek verrichten naar
absorptielijnenspectra en emissielijnenspectra. Zo kwam Sommerfeld tot de conclusie dat er
vier kwantumgetallen zijn.
Hoofdkwantumgetal
Nevenkwantumgetal
Magnetisch kwantumgetal
Spinkwantumgetal
Formules
1 𝑧2 𝑧2 𝑧2
𝐸 = 𝑛ℎ𝑓 = 𝑅𝐻 ( 2 − 2 ) 𝐸 = −𝑅𝐻 ℎ𝑐
𝜆 𝑛1 𝑛2 𝑛2
𝑐 𝑧2 𝑧2
𝐸=ℎ 𝑟 = 𝑛2 𝑟𝑏 ∆𝐸 = −𝑅𝐻 ℎ𝑐 ( − )
𝜆 𝑛𝑓2 𝑛𝑖2
Golfkarakter van licht
Interferentie en diffractie tonen aan dat licht een golfkarakter heeft.
Het zichtbaar licht maakt deel uit van het EMS en is transversaal
Black body radiation: licht emissie als een voorwerp verhit wordt.
De intensiteit hangt enkel en alleen af van de temperatuur! (Fysica)
Energie is gekwantificeerd onder de vorm van kwanta (Planck) (1)
Deeltjeskarakter van licht
Dit staat ook bekend als het foto-elektrisch effect
Licht valt in op een metaaloppervlak. Licht is ook gekwantificeerd (Einstein) en vanaf
een bepaalde frequentie (2) is het in staat om een elektron uit een metaal te slaan.
Dit effect creëert spanning
Atoomemissielijnenspectra
Door de ontwikkeling van de spectrofotometrie kon meer onderzoek worden verricht.
Verhitten van een lichaam black body radiation opvangen en breken d.m.v. prisma
een lijnenspectrum wordt geprojecteerd (uniek)
Balmer, Rydberg en Ritz concludeerden dat het lijnenspectrum voldoet aan een
vergelijking. (3)
Atoommodel van Bohr
De energie van de elektronen is gekwantificeerd. Grondtoestand vs. geëxciteerd. Per
toestand is er een constante energie.
Er zijn stationaire toestanden: elektronen zitten in cirkelvormige banen op een
specifieke afstand r (4) met een specifieke energie (5) van de atoomkern.
Overgang naar een ander niveau resulteert in foto-emissie
De grootte van de energie (6) die vrijkomt bij het terugvallen van een elektron naar een
lagere schil bepaalt de frequentie van het licht dat uitgezonden wordt.
- Grote energieverschillen resulteren in een lage frequentie (UV) deze worden niet
gedetecteerd.
- Geringe energieverschillen worden wel gedetecteerd
Atoommodel van Bohr-Sommerfeld
Dankzij een verbeterende technologie kon men meer onderzoek verrichten naar
absorptielijnenspectra en emissielijnenspectra. Zo kwam Sommerfeld tot de conclusie dat er
vier kwantumgetallen zijn.
Hoofdkwantumgetal
Nevenkwantumgetal
Magnetisch kwantumgetal
Spinkwantumgetal
Formules
1 𝑧2 𝑧2 𝑧2
𝐸 = 𝑛ℎ𝑓 = 𝑅𝐻 ( 2 − 2 ) 𝐸 = −𝑅𝐻 ℎ𝑐
𝜆 𝑛1 𝑛2 𝑛2
𝑐 𝑧2 𝑧2
𝐸=ℎ 𝑟 = 𝑛2 𝑟𝑏 ∆𝐸 = −𝑅𝐻 ℎ𝑐 ( − )
𝜆 𝑛𝑓2 𝑛𝑖2
