23. Klasszikus atommodellek

0. Kezdetek:

Atom görög eredetű szó oszthatatlant jelent.

Középkorban ez az elmélet feledésbe merült.
John Dalton (1766-1844):

Avogadro-törvény (1811): bármely gáz adott térfogata – azonos hőmérsékleten és nyomáson – ugyanannyi molekulát (részecskét) (6*10²³ db) tartalmaz.

---

1. Thomson-modell (mazsolás-puding modell)(1904.):

Az atom mérete 10^-10m =1Å (amström)

Kísérlet:
Öntsünk vízfelszínre néhány csepp olajat. Vizsgáljuk meg mi történik!
Tapasztalat:
Az olaj szétterül a víz színén. Némely olaj esetén monomolekuláris (egyatomnyi) vastagságú réteg keletkezik. Egyszerű térfogatszámítással az olajréteg vastagsága megbecsülhető.

A modell szerint az atom egy pozitív töltésű gömb, melyben az elektronok elszórtan helyezkednek el.

Az elektron felfedezése:
Az elektron kísérleti felfedezése a katódsugárzás vizsgálatasorán történt 1897-ben.

A proton felfedezése:
A protont protonnak Rutherford nevezte el.
1925. A protont kísérleti felfedezése (Bracket):

A neutron felfedezése:
Rutherford fogalmazta meg a neutron létezésének szükségességét.
1932. A neutront kísérleti felfedezése (Chadwick):

---

2. Rutherford-féle (bolygó) modell:(1911.)

Rutherford szórási kísérletében aranyfóliát bombázott alfa részecskékkel (He-atommaggal, 2+-ionnal) és az eltérülésük mértékét vizsgálta.
Azt tapasztalta, hogy a részecskék nagy része eltérülés nélkül továbbhaladt, egy kis részük eltérült, de volt olyan részecske is, amelyik gyakorlatilag visszapattant.
Ebből arra következtetett, hogy az atom két részből áll: (10^-14 méretű) atommagból és (10^-10 méretű) elektronfelhőből (vagy elektronburokból).
 A elektronok az elektronfelhőben a mag körül körmozgást végeznek.

A modell hátránya, hogy mivel az elektronok, ha körmozgást végeznek, akkor van gyorsulásuk. Gyorsulás hatására a felesleges energiájukat ki kellene sugározniuk és a magba zuhanniuk. Ehelyett ez atomok stabil képződmények.

---

3. Bohr-féle húrmodell: (1913.)

Rövid bemutatás:
Bohr dán fizikus a legegyszerűbb szerkezetű anyag, a hidrogén színképét tanulmányozta.
Azokat a helyeket az atommagon kívül, ahol az elektronokat nagy valószínűséggel megtalálhatjuk elektronhéjaknak nevezzük.
Az elektronhéjakhoz meghatározott energiaértékek tartoznak. A legmélyebb energiájú állapot az alapállapot, a többit gerjesztett állapotoknak nevezzük.
A húr modell szerint az elektronok csak olyan energiájú elektronhéjakon lehetnek, amelyeknél a pálya hossza a félhullámhossz egész számú többszörösei.
A színképvonalak úgy keletkeznek, hogy az elektronok fotont nyelnek el és gerjesztődnek, de mivel a gerjesztett állapot instabil, ezért maguktól visszaugranak alapállapotba, a felesleges energiát foton formájában bocsátják ki.

Részletes bemutatás:

Figyelembe veszi azt, hogy az elektron nem csak részecske, hanem hullám is.

Feltevések:
1. Az elektron az atommag körül csak meghatározott sugarú körpályán keringhet.
2. Az adott pályán lévő elektronok száma és energiája meghatározott, s ezeken a pályákon az elektron, sugárzás nélkül kering.
3. Az egyik atom pályáról a másikra történő átmenetnél, az elektron által kisugárzott, vagy elnyelt energia a két pálya közötti energia különbséggel egyenlő.

A Bohr-modell a hidrogén atomra vonatkozik!
Az elektronok lehetséges energiái:
  E_n = -Konstans/n², ahol
  n = 1, 2, 3, ...
Energiaátmenet:
  h*f = E_n - E_m
Feladat:

---

4. Színképelemzés (spektroszkópia)

A. Folytonos színkép:
A fehér fényű lámpák
  fényében a szivárvány összes színárnyalata megtalálható.
  Színképük folytonos.
  Ez a színkép független a fényt kibocsátó test anyagi minőségétől.

B. Kibocsátási vagy emissziós színkép:
Az izzó gőzök által kibocsátott fény
  színképe nem folytonos, hanem
  jellegzetes, színes, meghatározott hullám-hosszúságú színes vonalakból áll.
  Az izzó gázok és gőzök fénye vonalas színképet hoz létre.
  A vonalas színkép jellemző a gőz, gáz anyagi minőségére.

(Hélium elnevezése innen származik)

C. Elnyelési, abszorbciós színkép:
Amikor az hideg gőzön (vagy gázon) fehér fényt bocsátunk keresztül,
  a gőzök elnyelik a fehér fényből azokat a színeket, amelyeket egyébként maguk is kibocsátani képesek.
  Ilyenkor az emissziós színkép színes vonalainak helyén az ernyőn fekete (elnyelési) vonalakat látunk.

Létrejöttük magyarázata a Bohr-modell szerint:

Igaz-hamis állítások

NÉV: PONT:
Igaz-hamis állítások:

Ssz.	Állítás	Igaz	Hamis	?
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.