Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ Název školyGymnázium, Soběslav, Dr. Edvarda Beneše 449/II Kód materiáluVY_32_INOVACE_41_09 Název materiáluKvantování energie atomů AutorMgr. Pavel Lintner Tematická oblastFyzika Tematický okruhAtomová fyzika Ročník4 Datum tvorbyúnor 2013 Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

Kvantování energie atomů

Kvantování energie atomů lze názorně sledovat na čárových spektrech plynů. emisní a absorpční spektrum kyslíku Elektrony v obalu mají určité energetické hladiny. Přechod elektronu z nižší energetické hladiny na vyšší je možný pohlcením fotonu o energii rovné rozdílu těchto energetických hladin. Obdobně je přechod elektronu z vyšší energetické hladiny do nižší doprovázen vyzářením fotonu. Vztah mezi energií fotonu a jeho frekvencí je dán vztahem E = hf. Proto rozdíl dvou možných energií elektronu v atomu odpovídá vyzářenému/pohlcenému fotonu určité frekvence.

Spektrum vodíku frekvenci spektrálních čar určuje Balmerův-Rydbergův vztah kde R = 3,29 ∙ Hz je tzv. Rydbergova frekvence Skupina spektrálních čar, které odpovídají stejné hodnotě m, se nazývají spektrální série ( m = 1 Lymanova – UV, m = 2 Balmerova – viditelné světlo, m = 3 Paschenova – IR). Z Balmerova-Rydbergova vztahu lze odvodit pro energetické hladiny atomu vodíku vztah

Energetické hladiny atomu vodíku

Bohrův model atomu (r. 1913) Na základě vlastností spektrálních čar vypracoval N. Bohr teorii atomu vodíku: 1.Atom je stabilní soustava, která se skládá z kladně nabitého jádra a z elektronového obalu. V jádře je soustředěna téměř celá hmotnost atomu. 2.Atom se může nacházet jen v jistých kvantových stavech. Každý z těchto kvantových stavů má přesně určenou energii. 3.Při přechodu ze stavu o energii E n do stavu s nižší energií E m vyzáří atom kvantum elektromagnetického záření o frekvenci f = E n – E m. Naopak při pohlcení takového kvanta přejde atom ze stavu o energii E m do stavu s vyšší energií E n. Ve svém modelu atomu zachoval Bohr představu klasické fyziky o pohybu elektronu po určité trajektorii, což je v rozporu s Heisenbergovou relací neurčitosti.

Niels Henrik David Bohr (1885 – 1962) dánský teoretický, atomový a jaderný fyzik vytvořil kvantový model atomu a model atomového jádra v letech žil v USA, kde se podílel na projektu Manhattan Nobelovu cenu obdržel r za výzkum atomové struktury [1]

Použité zdroje: ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro gymnázia – Fyzika mikrosvěta. 1. vydání. Praha: Galaxie, s. ISBN SVOBODA, Emanuel aj. Přehled středoškolské fyziky. 4. upravené vydání. Praha: Prometheus, s. ISBN Použité obrázky: [1] Wikimedia Commons [online] [cit ]. Dostupný na