الگوهاي اتمي

الگوي تامسون: در اين الگو اتم بصورت توزيع کروي يکنواختي از جرم و بار مثبت در نظر گرفته شد که الکترون ها مانند کشمش هاي درون يک کيک کشمشي درون آن قرار دارند.

الگوي رادرفورد:

در اين الگو، بار مثبت اتم در بخش کوچکي در مرکز اتم متمرکز مي باشند (هسته) و اطراف آن را الکترون ها با بار منفي در فاصله اي زياد احاطه کرده اند. در اين الگو به حرکت الکترون ها اشاره اي نشده است، بنابراين اگر الکترون ها ثابت باشند، تحت نيروي ربايش بين هسته و الکترون ها، رو هسته سقوط مي کنند در نتيجه اتم ناپايدار مي باشد.

الگوي اتمي بور:

1- الکترون تنها در مدارهاي دايره اي با شعاع هاي معيني حرکت مي کند، اين مدارها مانا ناميده مي شوند.

انرژي پتانسيل الکترون و انرژي جنبشي آن و انرژي کل مي باشد.

2- الکترون در حين حرکت در مدار مانا، تابش گسيل نمي کند.

3- الکترون ها در هر فاصله اي با هسته قرار نمي گيرند، به عبارتي شعاع مدارها مقادير گسسته مي باشند، اگر شعاع اولين مدار برابر بگيريم، شعاع هاي مجاز از رابطه ي زير به دست مي آيند.

الکترون ها در مدارهاي مانا داراي انرژي هستند. که در آن n شماره مدار و انرژي ريدبرگ مي باشد. کمترين انرژي الکترون در حالت پايه (1=n) مي باشد و بيشترين مقدار انرژي در حالت آزاد از اتم مي باشد.

4- الکترون تنها هنگامي مي تواند تابش الکترو مغناطيسي گسيل کند که از يک حالت مانا با انرژي به حالت ماناي ديگر با انرژي کمتر برود، در اين حالت، انرژي فوتون موج الکترو مغناطيسي گسيل شده برابر با اختلاف انرژي دو تراز است.

شکل زير تابش الکترو مغناطيسي اتم را در حالتي که الکترون از ترازهاي بالاتر به ترازهاي پايين تر مي رود مثلاً در جهش الکترون از ترازهاي بالاتر به تراز (1=n) رشته ليمان بوجود مي آيد.

نکته:هر چه اختلاف تراز انرژي بيشتر باشد، بسامد فوتون گسيلي افزايش مي يابد.

برانگيختگي اتم: با تابش فوتون به اتم، الکترون انرژي فوتون را جذب مي کند و به اندازه انرژي جذب شده از تراز انرژي پايين تر به تراز انرژي بالاترمي رود.

انرژي بستگي الکترون: مقدار انرژي است که اگر به الکتروني در تراز n داده شود، آنرا از اتم جدا کند يعني به تراز

برود.

E انرژي بستگي الکترون در تراز n

نکته:الگوي اتمي بور نه تنها براي اتم هيدروژن بلکه براي اتم هاي تک الکتروني نيز صادق است مانند هليوم يک بار يونيده يا ليتيم دو بار يونيده، در اين حالت انرژي مجاز در تراز nام اتمهاي تک الکتروني از رابطه بدست مي آيد، که در آن Z عدد اتمي مي باشد.

رابطه سرعت الکترون در مدارهاي مانا:

اگر V سرعت الکترون در مدار پايه (1=n) باشد در مدار nام از رابطه بدست مي آيد.

انرژي جنبش الکترون در تراز n ام :

انرژي پتانسيل الکتريکي الکترون در تراز nام: