Atoommodel van Bohr: verschil tussen versies

Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
k kopje aangepast; notatie van de frequentie consequent
Regel 10:
#''Among the conceivably possible states of motion in an atomic system there exist a number of so-called stationary states which, in spite of the fact that the motion of the particles in these states obeys the laws of classical mechanics to a considerable extent, possess a peculiar, mechanically unexplainable stability, of such a sort that every permanent change in the motion of the system must consist in a complete transition from one stationary state to another.''
(Onder de denkbaar mogelijke toestanden van beweging in een atomair systeem is er een aantal zogeheten [[stationair]]e toestanden die, ondanks het feit dat de beweging van de deeltjes in deze gebieden in hoge mate gehoorzaamt aan de wetten van de [[klassieke mechanica]], een bijzondere, mechanisch onverklaarbare stabiliteit bezitten, zodanig dat elke blijvende verandering in de beweging van het systeem moet bestaan uit een volledige overgang van de ene stationaire toestand in de andere.)
# ''While in contradiction to the classical electromagnetic theory no radiation takes place from the atom in the stationary states themselves, a process of transition between two stationary states can be accompanied by the emission of electromagnetic radiation, which will have the same properties as that which would be sent out according to the classical theory from an electrified particle executing an harmonic vibration with constant frequency. This frequency ν<math>\nu</math> has, however, no simple relation to the motion of the particles of the atom, but is given by the relation <math>h \cdot \nu</math>&nbsp;=&nbsp;E'&nbsp;-&nbsp;E", where h is Planck’s constant, and E' and E" are the values of the energy of the atom in the two stationary states that form the initial and final state of the radiation process. Conversely, irradiation of the atom with electromagnetic waves of this frequency can lead to an absorption process,whereby the atom is transformed back from the latter stationary state to the former.''
(Terwijl in tegenstelling tot de klassieke [[Elektromagnetisme|elektromagnetische]] theorie geen [[straling]] plaatsvindt van het atoom in de stationaire toestanden zelf, kan een proces van overgang tussen twee stationaire toestanden gepaard gaan met het uitzenden van [[elektromagnetische straling]], die dezelfde eigenschappen zal hebben als die die zou worden uitgezonden volgens de klassieke theorie van een elektrisch geladen deeltje dat een [[Harmonische oscillator|harmonische trilling]] uitvoert met constante [[frequentie]]. Deze frequentie ''ν''<math>\nu</math> heeft echter geen eenvoudig verband met de beweging van de deeltjes van het atoom, maar wordt gegeven door de relatie <math>h''ν'' \cdot \nu</math>&nbsp;=&nbsp;''E''&nbsp;-&nbsp;''E"'', waarin h de [[constante van Planck]] is, en ''E'' en ''E"'' de waarden zijn van de [[energie]] van het atoom in de beide stationaire toestanden die de begin- en eindtoestand vomen van het stralingsproces. Omgekeerd kan bestraling van het atoom met elektromagnetische golven van deze frequentie leiden tot een [[Absorptielijn|absorptie]]proces, waarbij het atoom teruggetransformeerd wordt uit de laatstgenoemde stationaire toestand naar de eerste.)
 
== Het atoommodel==
Regel 21:
# In een stationaire toestand bewegen de elektronen zonder straling op te wekken, dus zonder energieverlies.
# Een elektron kan alleen van de ene stationaire toestand overgaan in een andere stationaire toestand. Zo'n overgang heet [[kwantumsprong]] en ligt buiten het geldigheidsbereik van de klassieke mechanica en [[elektrodynamica]].
# Bij een kwantumsprong van een toestand met energieniveau <math>E_1</math> naar een andere toestand met energieniveau <math>E_2</math> wint of verliest het elektron energie. Het energieverschil <math>\Delta{E} = E_2-E_1</math> tussen de banen wordt als het positief is uitgezonden als een [[foton]], en als het negatief is geleverd door de absorptie van een foton. De frequentie <math>\nu</math> van het foton wordt volgens Planck bepaald door <math>\Delta{E} = E_2-E_1 = h \nucdot \nu</math>, waarin <math>h</math> de [[constante van Planck]] is.
# Als het elektron in de begintoestand slechts langzaam beweegt en naar de energetisch naastgelegen toestand springt, is de frequentie van de uitgezonden of geabsorbeerde straling bij benadering gelijk aan de omloopfrequentie van het elektron, zoals in de klassieke theorie.
 
Regel 32:
|-align=center
! Schil
|width=40 | K
|width=40 | L
|width=40 | M
Regel 41:
|-align=center
! Nummer ({{math|n}})
| 1 || 2 || 3 || 4 || 5 || 6 || 7
|-align=center
! Max. bezetting
| 2 || 8 || 18 || 32 || 32 || 18 || 8
|-
|}
Regel 50:
Een [[natrium]]atoom bijvoorbeeld heeft elf elektronen. In de stabiele toestand zitten er dus 2 elektronen in de K-schil, 8 in de L-schil en het laatste elektron zit in de M-schil.
 
=== HetEnergie-emissie atoommodel van Bohr vandoor een waterstofatoom ===
Uit Bohrs laatste postulaat blijkt wat er gebeurt als een atoom energie opneemt (bijvoorbeeld door verhitting): het elektron dat zich voor de verhitting in zijn grondtoestand bevindt (toestand met de laagste energie-inhoud) kan dan naar een hogere baan springen (van energieniveau 1 naar energieniveau 2). Deze aangeslagen toestand is echter niet stabiel waardoor het elektron terugvalt naar een lager gelegen baan. De overtollige energie is het energieverschil tussen beide energieniveaus en wordt terug uitgestraald onder de vorm van [[elektromagnetische straling]].
 
Bij analyse van dit [[licht]] door een [[Prisma (optica)|prisma]] blijkt het (in tegenstelling tot gewoon [[zonlicht]]) uit een discreet [[Spectraallijn|lijnenspectrum]] te bestaan. Dit lijnenspectrum bestaat uit een reeks lijnen bij een beperkt aantal [[golflengte]]n. Op de andere golflengten worden geen lichtdeeltjes uitgestraald. Zo ontstaat er voor elk atoom een specifiek lijnenspectrum, met een beperkt aantal uitgestraalde golflengten van uitstraling. Bevinden deze golflengten zich tussen de 350 en 700 nm, dan wordtis het licht zichtbaar voor het menselijk oog.
 
Theoretisch zijn deze bevindingen een gevolg van de relatie tussen de energie en de golflengte. De energie nodig om een golf uit te zenden met frequentie f<math>\nu</math> kan men vinden via de relatie
 
:<math>E = h \cdot \nu </math>
 
Hierin is E de energie (in dit geval het energieverschil tussen energieniveau 2 en energieniveau 1) en f<math>\nu</math> de frequentie van de uitgezonden golf. {{Unicode|ℎ}} is de [[constante van Planck]], gelijk aan
 
:<math>6{,}626 \cdot 10^{-34} Js</math>
Regel 65:
Deze relatie komt voort uit de [[Dualiteit van golven en deeltjes|deeltje-golfdualiteit]] en levert ook een directe link tussen de energie E en de golflengte λ, aangezien de snelheid van de uitgezonden straling gelijk is aan de lichtsnelheid, gegeven door
 
:<math>c = \lambda \cdot \nu </math>
 
=== Energieniveaus ===