Concetti Chiave
- Bohr nel 1913 dimostrò che la luce emessa da un tubo al neon è composta da righe colorate separate, a differenza della luce solare che contiene tutti i colori dell'arcobaleno.
- Utilizzando una scala di Kross con diversi tubi di gas, si osserva che la luminescenza varia in base alla pressione e alla potenza applicata.
- La luminescenza al neon appare rossa, mentre con idrogeno e vapori di mercurio i colori cambiano, mostrando spettri distinti e discontinui.
- La teoria di Bohr suggerisce che gli elettroni seguano orbite prefissate, emettendo luce solo a certe frequenze, spiegando la natura discontinua degli spettri.
- Bohr perfezionò il modello atomico di Ruthford applicando le leggi dell'elettromagnetismo, spiegando che gli elettroni emettono onde elettromagnetiche mentre si avvicinano al nucleo.
Abbiamo preso una scala di Kross, cioè una serie di tubi con dentro gas simile all'atmosfera, e applichiamoci una differenza di potenziale.
1° tubo: 0 Pa
2° tubo: 1330 Pa, la luminescenza si forma a 3200 W
3° tubo: 800 Pa, la luminescenza si forma a 2400 W
4° tubo: 39 Pa, la luminescenza si forma a 1800 W
5° tubo: 18 Pa, la luminescenza si forma a 1000 W
6° tubo: 10 Pa, la luminescenza si forma a 0,7 W
La luminescenza al neon ha colore rosso, se avvicino un cd compaiono una serie di strisce colorate ben distinte tra loro. Con l'idrogeno assume il colore azzurro e se avvicino un cd si creano altri colori e fasci. Con i vapori di mercurio assume un colore viola e si forma un fascio di righe rosse verdi e violette.
Lo spettro è discontinuo cioè non ci sono tutti i colori o non sono sfumati e sono nettamente separati; questo perché non sono emesse tutte le frequenze ma fanno dei salti quantici. Gli elettroni non possono percorrere qualsiasi orbita ma solo quelle prefissate.
Condizione di Bohr = condizione quantica= m v r= (n h) /2,con m= momento quantico, n= numero naturale che indica l’orbita, h= costante di Plunk. Bohr si rese conto che la particolarità degli spettri di emissione e di assorbimento di luce da parte degli atomi doveva avere a che fare con gli elettroni che ruotano intorno al nucleo. Riprese il modello proposto da Ruthford e lo perfezionò applicando le leggi dell'elettromagnetismo. Un elettrone che ruota intorno al nucleo dovrebbe perdere energia fino a cadere su di esso. Inoltre, mentre l'elettrone si avvicina al nucleo seguendo una traiettoria a spirale dovrebbe emettere onde elettromagnetiche le cui frequenze presentano uno spettro continuo.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra la luce emessa da un tubo al neon e quella del sole secondo l'esperimento di Bohr?
- Come varia la luminescenza nei tubi di Kross con diverse pressioni e potenze?
- Cosa implica la condizione quantica di Bohr per gli elettroni negli atomi?
Bohr dimostrò che la luce emessa da un tubo al neon non è bianca come quella del sole, ma è formata da righe colorate ben separate, a differenza della luce solare che contiene tutti i colori dell'arcobaleno e le sue sfumature.
Nei tubi di Kross, la luminescenza si forma a diverse potenze a seconda della pressione: a 1330 Pa a 3200 W, a 800 Pa a 2400 W, a 39 Pa a 1800 W, a 18 Pa a 1000 W, e a 10 Pa a 0,7 W.
La condizione quantica di Bohr implica che gli elettroni non possono percorrere qualsiasi orbita, ma solo quelle prefissate, e che gli spettri di emissione e assorbimento di luce sono legati ai salti quantici degli elettroni tra queste orbite.
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