- Sommerfeld atomic modelo nag-postulate
- Ang mga elektron ay sumusunod sa mga pabilog at elliptical na mga orbit
- Ang epekto ng Zeeman at epekto ng Stark
- Ang atomic nucleus at electron ay gumagalaw sa kanilang sentro ng masa
- Ang mga elektron ay maaaring maabot ang bilis ng relativistic
- Mga kalamangan at kawalan
- Kalamangan
- Mga Kakulangan
- Mga Artikulo ng interes
- Mga Sanggunian
Ang modelong atomic na Sommerfeld ay nilikha ng pisika ng Aleman na si Arnold Sommerfeld sa pagitan ng 1915 at 1916, upang maipaliwanag ang mga katotohanan na ang modelong Bohr, na inilabas nang mas maaga noong 1913, ay hindi nasiyahan na ipinaliwanag. Inilahad muna ni Sommerfeld ang kanyang mga resulta sa Bavarian Academy of Science at kalaunan ay inilathala ang mga ito sa journal na Annalen der Physik.
Ang modelo ng atom na iminungkahi ng Danish physicist na si Niels Bohr ay naglalarawan sa pinakasimpleng atom ng lahat, hydrogen, ngunit hindi maipaliwanag kung bakit ang mga elektron sa parehong estado ng enerhiya ay maaaring magpakita ng iba't ibang mga antas ng enerhiya sa pagkakaroon ng mga electromagnetic na mga patlang.
Larawan 1. Sa mga semi-klasikal na modelo ang mga orbit ay Newtonian, ngunit ang mga lamang na ang perimeter ay isang bilang ng integer ng beses na pinapayagan ang haba ng de Broglie. Pinagmulan: F. Zapata.
Sa teorya na iminungkahi ni Bohr, ang elektron na naglalakad sa nucleus ay maaari lamang magkaroon ng ilang mga halaga ng orbital angular momentum L, at samakatuwid ay hindi maaaring nasa anumang orbit.
Itinuring din ng Bohr na ang mga orbit na ito ay pabilog at isang solong numero ng dami na tinawag na pangunahing numero ng n = 1, 2, 3 … nagsilbi upang makilala ang pinapayagan na mga orbit.
Ang unang pagbabago ng Sommerfeld sa modelo ng Bohr ay upang ipalagay na ang orbit ng elektron ay maaari ring maging elliptical.
Ang isang circumference ay inilarawan ng radius nito, ngunit para sa isang ellipse dalawang mga parameter ang dapat ibigay: semi-major axis at semi-minor axis, bilang karagdagan sa spatial orientation nito. Gamit nito ipinakilala niya ang dalawang higit pang mga numero ng dami.
Ang pangalawang pangunahing pagbabago na ginawa ng Sommerfeld ay upang magdagdag ng mga relativistikong epekto sa modelo ng atomic. Walang mas mabilis kaysa sa ilaw, gayunpaman si Sommerfeld ay natagpuan ang mga electron na may pinakamabilis na malapit na bilis, samakatuwid kinakailangan na isama ang mga relativistic na epekto sa anumang paglalarawan ng atom.
Sommerfeld atomic modelo nag-postulate
Ang mga elektron ay sumusunod sa mga pabilog at elliptical na mga orbit
Ang mga electron sa atom ay sumusunod sa mga elliptical orbits (ang mga pabilog na orbit ay isang partikular na kaso) at ang kanilang estado ng enerhiya ay maaaring mailalarawan sa pamamagitan ng 3 mga numero ng kabuuan: ang pangunahing bilang ng dami ng n , ang pangalawang bilang ng dami o azimuthal number l at ang magnetic na dami ng dami ng M L .
Hindi tulad ng circumference, ang isang ellipse ay may semi-major axis at isang semi-minor axis.
Ngunit ang mga ellipses na may parehong semi-major axis ay maaaring magkaroon ng magkakaibang mga semi-menong ehe, depende sa antas ng eccentricity. Ang isang sira-sira na katumbas ng 0 ay tumutugma sa isang bilog, kaya hindi nito pinalabas ang mga pabilog na landas. Bukod dito, ang mga ellipses sa espasyo ay maaaring magkaroon ng iba't ibang mga pagkahilig.
Samakatuwid Sommerfeld idinagdag niya sa kanyang model number quantum pangalawang l upang ipahiwatig ang menor de edad axis at ang batubalani quantum number m L . Sa gayon ay ipinahiwatig niya kung ano ang pinapayagan na spatial orientations ng elliptical orbit.
Larawan 2. Ang mga orbit na naaayon sa antas ng enerhiya n = 5 ay ipinapakita para sa iba't ibang mga halaga ng angular momentum l na may buong haba ng Broglie. Pinagmulan: mga wikon commons.
Tandaan na hindi ito nagdaragdag ng mga bagong bilang ng numero ng dami, kaya ang kabuuang enerhiya ng elektron sa elliptical orbit ay pareho sa modelo ng Bohr. Samakatuwid walang mga bagong antas ng enerhiya, ngunit isang pagdodoble ng mga antas na ibinigay ng bilang n.
Ang epekto ng Zeeman at epekto ng Stark
Sa ganitong paraan posible na ganap na tukuyin ang isang naibigay na orbit, salamat sa 3 numero ng dami na binanggit at sa gayon ay ipaliwanag ang pagkakaroon ng dalawang mga epekto: ang epekto ng Zeeman at ang epekto ng Stark.
At sa gayon ipinaliwanag niya ang pagdodoble ng enerhiya na lumilitaw sa normal na epekto ng Zeeman (mayroon ding isang anomalyang epekto ng Zeeman), kung saan ang isang parang multo na linya ay nahahati sa ilang mga sangkap kapag ito ay nasa pagkakaroon ng isang magnetic field.
Ang pagdodoble ng mga linya ay nangyayari din sa pagkakaroon ng isang patlang na de-koryenteng, na kilala bilang ang Stark na epekto, na humantong sa pag-isip ni Sommerfeld tungkol sa pagbabago ng modelo ng Bohr upang ipaliwanag ang mga epekto na ito.
Ang atomic nucleus at electron ay gumagalaw sa kanilang sentro ng masa
Matapos natuklasan ni Ernest Rutherford ang atomic nucleus at ang katotohanan na halos lahat ng masa ng atom ay puro doon ay isiniwalat, naniniwala ang mga siyentipiko na ang nucleus ay higit pa o mas kaunting nakatigil.
Gayunpaman, nag-post si Sommerfeld na kapwa ang nucleus at ang mga naglalakad na elektron ay gumagalaw sa gitna ng masa ng sistema, na siyempre ay napakalapit sa nucleus. Ginagamit ng kanyang modelo ang nabawasan na masa ng sistema ng elektron-nucleus, sa halip na ang masa ng elektron.
Sa mga elliptical orbits, tulad ng sa mga planeta sa paligid ng Araw, may mga oras na ang electron ay malapit, at iba pang mga oras na karagdagang mula sa nucleus. Samakatuwid ang bilis nito ay naiiba sa bawat punto sa orbit nito.
Larawan 3.- Arnold Sommerfeld. Pinagmulan: Wikimedia Commons. GFHund.
Ang mga elektron ay maaaring maabot ang bilis ng relativistic
Ipinakilala ni Sommerfeld sa kanyang modelo ang maayos na istruktura ng istraktura, isang walang sukat na walang sukat na nauugnay sa lakas ng electromagnetic:
α = 1 /137.0359895
Ito ay tinukoy bilang ang quotient sa pagitan ng singil ng elektron at parisukat, at ang produkto sa pagitan ng palaging h ng Planck at ang bilis ng ilaw c sa isang vacuum, lahat ay pinarami ng 2π:
α = 2π (e 2 / hc) = 1 /137.0359895
Ang maayos na istraktura ng pare-pareho ay nauugnay sa tatlo sa pinakamahalagang constant sa pisika ng atom. Ang iba pa ay ang masa ng elektron, na hindi nakalista dito.
Sa ganitong paraan, ang mga electron ay naka-link sa mga photon (gumagalaw sa bilis c sa vacuum), at sa gayon ay ipinapaliwanag ang mga paglihis ng ilang mga parang multo na linya ng hydrogen atom mula sa hinulaang modelo ng Bohr.
Salamat sa mga relativistikong pagwawasto, mga antas ng enerhiya na may pantay na n ngunit magkakaibang l ay pinaghiwalay, na nagbibigay ng pagtaas sa pinong istruktura ng spectrum, samakatuwid ang pangalan ng pare-pareho ang α.
At ang lahat ng mga katangian ng haba ng atom ay maaaring ipahayag sa mga tuntunin ng pare-pareho.
Larawan 4. Ang dami ng angular momentum L. ay ipinapakita.Hindi tulad ng mga pabilog na orbit, ang mga elliptical ay nagbibigay-daan sa higit sa isang halaga ng L para sa bawat antas ng enerhiya. Pinagmulan: F. Zapata.
Mga kalamangan at kawalan
Kalamangan
-Sommerfeld ay nagpakita na ang isang solong numero ng dami ay hindi sapat upang ipaliwanag ang mga parang multo na linya ng hydrogen atom.
Ito ay ang unang modelo na magmungkahi ng isang spatial quantization, dahil ang mga projection ng mga orbit sa direksyon ng electromagnetic na patlang ay, sa bisa, nasukat.
-Ang Sommerfeld model ay matagumpay na ipinaliwanag na ang mga electron na may parehong punong-guro na bilang kabuuan n-iba sa kanilang enerhiya estado, dahil maaari silang magkaroon ng iba't ibang mga numero quantum l at m L .
-Binubuo ang palagiang α upang mabuo ang pinong istruktura ng atomic spectrum at ipaliwanag ang Zeeman epekto.
-Included relativistic effects, dahil ang mga electron ay maaaring lumipat nang may bilis na medyo malapit sa ilaw.
Mga Kakulangan
-Ang iyong modelo ay nalalapat lamang sa mga atom na may isang elektron at sa maraming aspeto sa mga alkali na mga metal na metal tulad ng Li 2+ , ngunit hindi ito kapaki-pakinabang sa helium atom, na mayroong dalawang elektron.
-Hindi naipaliwanag ang elektronikong pamamahagi sa atom.
-Ang pinapayagan ang modelo na kinakalkula ang lakas ng mga pinahihintulutang estado at ang mga dalas ng radiation na inilabas o nasisipsip sa mga paglilipat sa pagitan ng mga estado, nang hindi nagbibigay ng impormasyon tungkol sa mga oras ng mga pagbabagong ito.
Ngayon ay kilala na ang mga electron ay hindi sumusunod sa mga landas na may paunang natukoy na mga hugis tulad ng mga orbit, ngunit sa halip ay sumakop sa mga orbit, mga rehiyon ng puwang na tumutugma sa mga solusyon ng equation ng Schrodinger.
-Ang modelo ay arbitraryo na pinagsama ang mga klasikal na aspeto na may mga aspeto ng kabuuan.
-Bigong hindi niya ipinaliwanag ang nakakahawang epekto ng Zeeman, para dito kailangan ang modelong Dirac, na nagdagdag ng ibang numero ng kabuuan.
Mga Artikulo ng interes
Modelong atom ng Schrödinger.
Modelo ng atom na De Broglie.
Ang modelong atomika ni Chadwick.
Modelong atom ng Heisenberg.
Modelong atomika ni Perrin.
Modelong atom ni Thomson.
Ang modelong atomic ni Dalton.
Modelong atomic ng Dirac Jordan.
Atomikong modelo ng Democritus.
Ang modelong atomic ni Bohr.
Mga Sanggunian
- Brainkart. Sommerfeld atom model at mga drawbacks nito. Nabawi mula sa: brainkart.com.
- Paano Namin Napag-alaman ang Kosmos: Banayad at Bagay. Ang atom ni Sommerfeld. Nabawi mula sa: thestargarden.co.uk
- Parker, P. Ang Bohr-Sommerfeld Atom. Nabawi mula sa: physnet.org
- Pangunahing Pang-edukasyon. Modelo ni Sommerfeld. Nabawi mula sa: rinconeducativo.com.
- Wikipedia. Sommerfeld atomic na modelo. Nabawi mula sa: es.wikipedia, org.