Concetti Chiave
- Gli spettri di righe sono specifici per ogni elemento e vengono identificati tramite la frequenza spettroscopica o numero d'onda.
- La Formula di Balmer calcola le lunghezze d'onda delle righe spettrali dell'idrogeno nel campo visibile utilizzando la costante di Rydberg.
- Nell'atomo di Bohr, l'elettrone è legato al nucleo e richiede energia per liberarsi, con l'energia totale che aumenta con la distanza dal nucleo.
- L'ipotesi quantistica stabilisce che gli elettroni si muovono solo su orbite stabili o quantiche, definite da valori discreti di raggi.
- Il primo postulato di Bohr afferma che l'elettrone si muove su orbite circolari con momento angolare quantizzato, un multiplo intero di una costante.
Indice
Spettro atomico e ipotesi quantistica
Ogni spettro di righe è sempre caratteristico dell’elemento in quelle condizioni di eccitazione. Per individuare le righe spettrali oltre a U e si utilizza la frequenza spettroscopica o numero d’onda che rappresenta il numero delle lambda contenuto nell’unità di lunghezza: 1/ = U (ni segnato).
Spettro dell'atomo di idrogeno
Formula di Balmer
Permette di calcolare le lunghezze d’onda delle righe di spettro nel campo del visibile: U =1/ = R (1/- 1/ n (numero intero Z) R (costante di Rydberg) ha un valore di 1,09677x = x
Quantizzazione dell’atomo nucleare
Atomo di Bohr
Bohr introduce la costante di Planck e la formula di BALMER.Fc = forza centrifuga Fc=mr Fel= - x
U = Fel = - x
Fc = r Fc = Fc = Fa
= x
E =- = energia
Ec = energia cinetica
Et = Ec+Ep energia potenziale
Et = m- m=
Et= - A causa del segno negativo, l’energia aumenta al crescere della distanza r fra nucleo ed elettrone.
Ipotesi quantistica
Un elettrone che ruota attorno ad un nucleo deve rispettare certe particolari condizioni dinamiche ed energetiche.
Condizioni dinamiche (Qauntizzazione delle orbite): non è possibile il movimento dell’elettrone su tutte le orbite circolari ammesse dalla meccanica classica, ma soltanto su alcune di esse, dette orbite stabili o quantiche, i cui raggi assumono una successione infinita ma discreta (cioè non continua) di valori di raggi. Le orbite permesse devono essere quantizzate secondo calcoli matematici.
Primo postulato: In un atomo l’elettrone si muove descrivendo orbite circolari intorno al nucleo con momento della quantità di moto, L, che è un multiplo intero di
L = mvr = n
Decrolier = mv = mv = = mv =mvr
Domande da interrogazione
- Qual è la caratteristica principale dello spettro atomico di un elemento?
- Come si calcolano le lunghezze d'onda delle righe di spettro dell'atomo di idrogeno?
- Qual è il principio fondamentale dell'ipotesi quantistica riguardo al movimento degli elettroni?
Ogni spettro di righe è sempre caratteristico dell’elemento in quelle condizioni di eccitazione, utilizzando la frequenza spettroscopica o numero d’onda.
La formula di Balmer permette di calcolare le lunghezze d’onda delle righe di spettro nel campo del visibile, utilizzando la costante di Rydberg.
L'ipotesi quantistica afferma che un elettrone può muoversi solo su orbite stabili o quantiche, che sono quantizzate e non tutte le orbite circolari ammesse dalla meccanica classica sono possibili.