1) Kimika Teorikoko Laborategia 2012.eko irailaren 12
Laburpena 1 Uhin-Partikula Dualtasuna 2 Trantsizio Atomikoak eta Espektroskopia Hidrogeno Atomoaren Espektroa Bohr-en Eredua 3
Argia: Partikula (Newton) ala Uhina (Huygens) Young (1801): Argia eta zirrikitu bikoitzaren esperimentuak baieztatu zuen argiaren uhin izaera.
Interferentzi Patroiak
Interferentzi Patroiak
Interferentzi Patroiak
Interferentzi Patroiak
Interferentzi Patroiak
UM argipean metaletatik elektroiak kanporatzen dira ν i > ν 0 behar da, ν 0 metalaren ezaugarria da. T e linealki ν i -rekin, baina ez I-ren funtzioa. Ibaxuetanere,elektroiakberehalakanporatzen dira Einstein: Erradiazioa E = hν-z kuantizatuta dago, eta e bat eta argi-partikula (fotoia) baten arteko talka fenomeno bat da T e = 1 2 mv 2 e = hν Φ; Φ "work function"hν > Φ T e eta hν-ren arteko menpekotasun lineala energiaren kontserbazioaren ondorioa da. Fotoiak partikula izaera baldin badute, ere bai p momentu lineala izango dute: hν = E = m 2 c 4 + p 2 c 2 = pc p = h ν c = h λ
Frekuentzia ala anplitudea?...
1923. urtean, de-broglie-k uhin/partikula izaera unibertsala zela proposatu zuen: Hipotesia "Partikula Guztiek Uhin/Partikula Portaera bikoitza dute." λ = h p (1) Objektu makroskopikoentzat ez da detektagarria m v λ Makro. 1 g. 1 m/s 7 10 21 Mikro. 9.1 10 31 kg 10 6 m/s 7 Davisson-ek eta Germer-ek hipotesi hau baieztatu zuten, elektroien difrakzio patroiak aurkituz
Uhin Izaera Uhin-Partikula Dualtasuna Partikula mikroskopikoek interferentzia patroiak ematen dituzte Patroi hauek adierazteko partikulak uhinak bezala desbribatu behar dira! Ψ( r,t) = Ae i( k r wt) = Ae iφ k = p h ; λ = h mv (2) Ψ 2 partikularekin erlazionatzen den Intentsitatea eta Ψ anplitudea. Born (1927): Ψ 2 partikula aurkitzeko probabilitate dentsitatea da, hots, r eta r + d r-ren artean partikula aurkitzeko probabilitatea: Nola aurkitu Ψ( r,t)? dp( r,t)= Ψ( r,t) 2 d 3 r ; R N Ψ( r,t) 2 d 3 r = 1 (3)
Trantsizio Atomikoak eta Espektroskopia Trantsizio Atomikoak eta Espektroskopia Hidrogeno Atomoaren Espektroa Bohr-en Eredua Trantsizio Atomikoak Atomoek absorbitutako/emititutako erradiazioen frekuentzia analizatuz, egoera energetikoak kuantizatuak daudela argi geratzen da.
Trantsizio Atomikoak eta Espektroskopia Trantsizio Atomikoak eta Espektroskopia Hidrogeno Atomoaren Espektroa Bohr-en Eredua Mekanika Klasikoarekin kontraesana i) Egoeren kuantizazio bat egon behar du Hidrogeno: Helio: ii) Mekanika klasikoan, atomoak ez-egonkorrak izan behar dira: elektroi baten azelerazioa dela eta, atomoak energia elektromagnetikoa emititu behar du, eta horrela elektroiak energia galdu beharko luke, kolapsatu arte. Bario:
Hidrogeno Atomoaren Espektroa Trantsizio Atomikoak eta Espektroskopia Hidrogeno Atomoaren Espektroa Bohr-en Eredua
Bohr-en Eredua (1913) Trantsizio Atomikoak eta Espektroskopia Hidrogeno Atomoaren Espektroa Bohr-en Eredua e -k nukleo inguruan orbitatzen du, egoera egonkor edo estazionario zirkular eta diskreto batzuetan (E 1, E 2,...). e 2 4πε 0 r 2 }{{} F elec v 2 = m e }{{ r } F c (4) Baimendutako Orbitak: L = n h = m e vr Bohr-en Kuantizazioa r n = ( 4πε0 h 2 ) m e e 2 n 2 }{{} a 0 E n = 1 2 m ev 2 1 e 2 = 1 4πε 0 r 2 Emisio/Absortzioa maila hauen arteko trantsizioa: ( 1 e 2 ) ( r n= me e 4 4πε 0 r 2 h 2 4πε 0 } {{ } R=13.6eV ) 1 n 2 (5)
Hidrogeno Atomoaren Trantsizioak Trantsizio Atomikoak eta Espektroskopia Hidrogeno Atomoaren Espektroa Bohr-en Eredua ( 1 hν = E n E m = R m 2 1 ) n 2 Serie Errad. m Formula Lyman UV 1 hν L = R ( 1 1 2 1 ) n n > 1 2 Balmer Vis. 2 hν B = R ( 1 1 2 1 ) n n > 2 2 Paschen IR 3 hν P = R ( 1 3 2 1 ) n n > 3 2
Mekanika Berri Baten Beharra Mekanika Berrian Azaldu behar diren kontzeptu berriak Argia eta edozein gorputzaren Uhin/Partikula Dualtasuna! Erradiazioa eta Atomo eta Molekulen Energien Kuantizazioa!