KURZUS: Fizika közlekedésmérnököknek

MODUL: V. modul: Atom- és magfizika

16. lecke: Atommodellek

A jegyzet feldolgozandó fejezetei (595-604 oldal):

  • Atommodellek
  • A hidrogén színképe és Bohr posztulátumai
  • Frank-Hertz kísérletei

Tanulási célok: A lecke anyagának feldolgozása után Ön képes lesz:

  • Megérteni, elmagyarázni az atomok felépítését.
  • Megadni a H-atombeli elektron energiaszintjeit, és ez alapján a lehetséges kisugárzott és elnyelt fotonok frekvenciáját. Ezzel kapcsolatban egyszerű számítási feladatokat végezni.
  • Ismertetni a Frank-Hertz kísérletet és a belőle levont következtetést.

Támpontok a tanuláshoz

A H-atom energiaszerkezetéről szóló levezetés átolvasása fontos, de önálló reprodukálása nem követelmény. Azt viszont fontos, hogy megjegyezze: az elektron hullámfüggvénye olyan állapotot igyekszik felvenni az atomon belül, mely megfelel egy állóhullám állapotnak és az adott körülmények között minimális energiájú. Ez az energiaminimum elv fontos szerepet játszik minden természeti folyamatban, így nemcsak az atomon belüli szerkezet, hanem majd a később tanult molekula- és szilárdtest szerkezetek kialakításában is.

A végeredményként adódó formula a H-atomon belüli elektron energiáját adja meg egy n paraméter függvényében. Ezt a formulát egyszerű számolási feladatokban könnyű felhasználni az elektron állapotváltozásai közti energiakülönbség illetve az eközben kisugárzott vagy elnyelt fotonok frekvenciájának kiszámolására.

Ellenőrző kérdések
1. Mi biztosítja az atomok semlegességét?
Az atommagban lévő protonok és a magot körülvevő elektronok.
Az atommagban lévő protonok.
Az, hogy a magban nincsenek töltéssel rendelkező részecskék.
Az atom nem is semleges, hiszen töltéssel rendelkező részecskéket tartalmaz.
2. Az elektronpályán keringő elektronok...
mindig sugároznak.
csak akkor ha egy nagyobb energiájú pályáról egy kisebb energiájúra mennek át.
csak akkor ha egy kisebb energiájú pályáról egy nagyobb energiájúra mennek át.
egyáltalán nem sugároznak.
3. A Frank-Hertz kísérlet annak bizonyítéka, hogy...
az atomokban elektronok találhatók.
az atomok diszkrét energiaszintekkel rendelkeznek.
az atomok semlegesek.