Concetti Chiave
- L'esperimento di Davisson e Germer nel 1927 ha confermato il carattere ondulatorio degli elettroni attraverso la figura di diffrazione ottenuta con un cristallo.
- La figura di diffrazione degli elettroni riflessi corrisponde a quella prevista dalla relazione di de Broglie, confermando la lunghezza d'onda associata agli elettroni.
- Ogni orbitale elettronico è caratterizzato da tre numeri quantici: n, m e l, che determinano le proprietà dell'elettrone nell'orbitale.
- Il numero quantico principale, n, indica l'energia e le dimensioni dell'orbitale, influenzando la distanza media dell'elettrone dal nucleo.
- Gli orbitali elettronici sono organizzati in gusci, con orbitali di n maggiore che avvolgono quelli di n minore, formando strati concentrici.
Proprietà ondulatorie degli elettroni
Uno dei primi esperimenti volti a confermare il carattere ondulatorio degli elettroni fu quello effettuato da Davisson e Germer nel 1927; essi sapevano che, passando per un reticolo i cui intervalli fossero comparabili con la lunghezza d’onda, la luce dà origine a una figura caratteristica nella quale si alternano zone luminose a zone scure: la figura di diffrazione. Gli elettroni riflessi da un cristallo forniscono sulla lastra fotografica una figura di diffrazione. In questo caso a fungere da reticolo sono gli strati degli atomi. La figura corrisponde esattamente a quella prevista per elettroni la cui lunghezza d’onda è data dalla relazione di de Broglie. Ciò significa che lalunghezza d’onda associata ad elettroni di energia nota è esattamente uguale a quella predetta da de Broglie. Ogni orbitale è identificato da tre numeri quantici, n, m e l. Funzione di questi numeri è
• contraddistinguere l'orbitale stesso
• rivelare le proprietà dell'elettrone che occupa l'orbitale
Il numero quantico principale, n, fornisce indicazioni sull’energia e le dimensioni dell’orbitale. Maggiore è n, più grande è la nube che rappresenta l’orbitale e quindi maggiore è la distanza media dell'elettrone dal nucleo. Gli orbitali sono organizzati in gusci, o strati, in cui quelli di n maggiore avvolgono quelli di n minore.