Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Fysikk Kapittel 7 Atomfysikk, image - Coggle Diagram

- - - - Like mange positive protoner som negative elektroner; ladningene er like store, men motsatte. Atomer har derfor ingen ladning utad.
    - - Elektroner er i elektronskall i Bohrs atommodell. Elektroner i samme skall har omtrent like stor energi, og omtrent den samme avstanden
  - - - Dvs. Energi kan ikke øke eller minke i hvilken som helst mengde, den må endre seg i bestemte hopp. Den er ikke kontinuerlig, som volumet på en radio.
      - Kvantefysikken sier: naturen fungerer mer som en trapp enn en rampe.
        
        Ikke kontinuerlig, den er kvantisert. Eks: Energinivåene til elektroner i et atom er kvantisert, noe som betyr at de kun kan eksistere på spesifikke energinivåer, ikke imellom dem.
    - - Eks: lys --> fotoner. elektronnivå i atomer - diskrete nivåer.
    - - Starten av 1900-tallet: "Energi kan ha hvilken som helst verdi (kontinuerlig), akkurat som en volumknapp med 1.3, 2.7 osv. "
        
        Max Planck studerte varme objekter (eks. glødende metall), og jobbet egentlig ikke med atomer i det hele tatt. Når noe er varmt, sender det ut lys, og det kalles svartlegemestråling. Eksperimentene viste lite energi ved lange bølgelengder, en topp, og så mindre igjen ved veldig korte bølgelengder. Slik som vi ser i Planck-kurven.
        
        Klassisk fysikk sa på denne tiden derimot at "Energi burde bli uendelig stor ved korte bølgelengder." Dette var feil.
        
        Max Planck prøvde derfor å finne en matematisk modell som passet eksperimentene, og derfor gjorde han en vill antagelse: "Kanskje energi ikke er kontinuerlig,... men kommer i små pakker?" Det vil si at energien bare kan sendes ut i bestemte porsjoner, og han skrev det slik: E = h*f. "Du kan ikke få litt av energien, men må få en hel pakke." han trodde ikke helt på dette selv, men Einstein beviste det senere.
        
        Einstein tok denne ideen, og studerte den videre, noe som heter fotoelektrisk effekt. Lys treffer metall, og elektroner hopper ut. Resultatet han fant var at sterkere lys ga flere elektroner, men ikke mer energiske elektroner. bare høyere frekvens ga mer energi!
        
        Det passet perfekt med Plancks ide, "hvert lys-"partikkel" har energi E=h*f. Han sa altså at lys kommer i pakker (fotoner), og hver pakke har energi bestemt av frekvensen. Lys er altså kvantisert.
        
        1 more item...
        
        NB! Einstein: Energi bestemmes av frekvensen, ikke av styrken.
        
        Fotoelektrisk effekt: beskriver det at elektroner sendes ut fra et stoff som blir bestrålt med lys. Eksperimentet var å treffe metall med lys, og måle elektronene som hopper ut som elektrisitet. Dette er omdanning av EM-stråling til elektrisitet, og er det prinsippet som brukes i solceller nå.
        Einstein observerte tre ting under dette eksperimentet:
        
        4 more items...
        
        NB! Planck: Energi er ikke kontinuerlig, men kommer i små pakker.
    - - E = energi
        f = frekvens
        h = Plancks konstant (ekstremt liten)
        Formelen sier at "Energien til et foton er direkte proposjonal med frekvensen. Det betyr:
        høy frekvens --> høy energi
        lav frekvens --> lav energi
        
        Formelen gjelder for et foton, og det betyr at hvert enkelt foton har en bestemt energimengde, ikke litt over eller under, men akkurat h*f.
        Energien bestemmes av frekvensen, ikke styrken.
- - - - Når et elektroner skifter nivå, skjer det gjennom et kvantesprang. Det faller ikke ned, det forsvinner fra et nivå, og dukker øyeblikkelig opp i et annet nivå.
  - - - Sende strøm gjennom gass. Elektronene kolliderer med gassatomene og eksiterer dem.
      - Varme opp. i gass eksiterer atomene når de kolliderer med hverandre.
      - Sende EM-stråling gjennom. Elektroner hopper fra lavere til høyere energinivåer når atomet mottar energi fra et foton.
- - - - Schrödinger mente elektronene ikke bevegde seg i faste baner, men heller som elektroner rundt kjernen i en sky. De mørkeste områdene er der det er mest sannsynlig for at elektronene oppholder seg på et bestemt tidspunkt, og denne modellen regnes som den mest nøyaktige til nå.
      - Bohrs bidrag var beskrivelsen av at elektroner beveger seg i bestemte skall rundt atomkjernen. Avstanden fra kjernen til skallene var fast og tilsvarte forskjellige energinivåer.
    - - Problem 1: Elektronene burde krasje inn i kjernen. Ladde partikler som akselerer sender ut stråling, Når er ladning endrer retning, og da akselerer den, og siden elektroner i sirkelbane endrer retning hele tiden, må de dermed sende ut energi konstant. Konsekvensen av det er at elektronet mister energi, banen må bli mindre, elektronet spiraler inn, og krasjer til slutt inn i kjernen. Men i virkeligheten er atomer stabile, og kollapser ikke, så dette kan ikke stemme.
        
        Disse problemene førte til kvantehypotesen
      - Problem 2: Emisjonsspekter og Absorpsjonsspekter.
        Når et atom varmes opp, sendes det ut lys i helt bestemte farger (linjer), og dette kalles Emisjonsspekter. Dersom hvitt lys går gjennom et atom, er det noen farger som mangler, og dette er absorpsjonsspekter. Emisjonsspekteret og absorpsjonsspekteret viser det motsatte av hverandre. Atomene velger altså bare noen energier, men i Rutherfordsmodell så kan elektronet ha hvilken som helst bane, dermed hvilken som helst energi, og da burde spekteret vært kontinuerlig. Derfor kan ikke Rutherfords modell stemme helt den heller.
        
        Emisjonsspekter: Elektroner hopper fra høy bane med mye energi, til lav bane med lav energi, og slipper derfor ut energi i form av lys. E = h*f. Siden bare bestemte baner finnes, finnes bare bestemte energiforskjeller, og bare bestemte frekvenser sendes ut, og man får derfor et linjespekter. Emisjonsspekter = energi som hopper ned i energi.
        
        Motsatte av hverandre.
        
        Absorpsjonsspekter: Når hvitt lys (alle farger) går gjennom et kaldere atom, absorberer elektronene bestemte energier, ved at elektronet er i lavt nivå, og fotoner med riktig energi treffer, da hopper elektronet opp, og den fargen absorberes og kan ikke ses. Dette er kun dersom E_foton = energiforskjellen mellom nivåene.