Nível de energia do átomo: estrutura e referências

Hoje, contamos sobre o que é o nível de energia de um átomo, quando o homem é confrontado com este conceito, e onde ela é aplicada.

A rede de ensino de física

Pela primeira vez, as Pessoas se encontram com ciências naturais na escola. E se no sétimo ano do ensino as crianças ainda encontram novos conhecimentos sobre a biologia e a química interessante, então, no ensino médio, eles ficam com medo. Quando chega a vez da física atômica, as aulas desta disciplina já inspiram apenas uma aversão inexplicável tarefa. No entanto, vale lembrar que de todas as descobertas, que agora virou um chato de matérias escolares, não-trivial história e um arsenal de aplicações úteis. Aprender como o mundo funciona, – é como abrir uma caixinha de música com algo interessante dentro: você sempre quer encontrar потайное separação e descobrir ainda há um tesouro. Hoje vamos falar sobre um dos básicos do conceito da física atômica, construção de substâncias.

Indivisível, composto, quantum

Com o grego, o idioma, a palavra "átomo» traduzido como ão indivisível, o menor". Essa representação – uma conseqüência da história da ciência. Alguns antigos gregos e os índios acreditavam que tudo no mundo é composto de partículas minúsculas.

Na história moderna, as experiências de química foram produzidos, muito antes do que a pesquisa da física. Os cientistas dos séculos xvii e xviii trabalharam em primeiro lugar, para aumentar o poder militar de um país, de um rei ou duque. E para criar um explosivos e pólvoras, foi necessário compreender, no que eles consistem. Em resultado, os pesquisadores descobriram: alguns itens não podem ser divididas em mais de um nível específico. Significa que há menos de uma mídia propriedades químicas.

Mas eles estavam errados. O átomo foi partícula composta, em sua capacidade de mudar carrega a natureza quântica. Falando sobre isso, e as transições de níveis de energia do átomo.

Positivo e negativo

No final do século xix, os cientistas chegaram perto de estudo de partículas minúsculas de matéria. Por exemplo, era claro: o átomo contém tanto positivamente, quanto negativamente carregadas componentes. Mas a estrutura do átomo era desconhecida: a localização, a interação, a relação do peso de seus elementos permaneceram um mistério.

Rutherford colocou a experiência de dissipar partículas alfa fina folha de ouro. Ele descobriu que os átomos estão pesados elementos positivos, mas nas bordas estão muito fáceis negativos. Significa, portadores de diferentes cargas não são semelhantes uns aos outros de partículas. Isso explicava a carga dos átomos: a adicionar um item ou removê-lo. O equilíbrio, que manteve a neutralidade de todo o sistema, está comprometida, e o átomo ganhou a carga.

Os Elétrons, os prótons, os nêutrons

Mais Tarde descobriu-se: leve as partículas negativas ã o os elétrons, e o pesado positiva do núcleo é composto por dois tipos de нуклонов (prótons e nêutrons). Os prótons diferente de nêutrons, e só o fato de que os primeiros foram positivamente carregadas e pesadas, e o último teve apenas a massa. Alterar a composição e a carga do kernel difícil: para isso, precisa de incríveis de energia. E aqui está o elétron de um átomo é dividido muito mais fácil. Há mais de электроотрицательные átomos, que é a probabilidade de o ão, selecionadosç o elétron, e menos электроотрицательные, o que mais "dará» - lo. Assim é formada a carga do átomo: se dos elétrons em excesso, ele é negativo, e se a falta de s ã o positivo.

Longa vida do universo

Mas é a estrutura de um átomo de озадачивало cientistas. De acordo com господствовавшей naqueles tempos física clássica, o elétron, que se movia em torno do núcleo, tem sido continuamente irradiar ondas eletromagnéticas. Como este processo significa uma perda de energia, todas as partículas negativas, logo perderiam a sua velocidade e caiu para o kernel. No entanto, é que o universo existe há muito, muito tempo, e um desastre mundial ainda não aconteceu. Preparando o paradoxo é muito antiga da matéria.

Postulados Bora

A Explicar a discrepância poderiam postulados de Boro. Em seguida, ele foi simplesmente aprovação, o salto no desconhecido, que não foram confirmadas por cálculos ou teoria. De acordo com postulados, havia, em um átomo, os níveis de energia de elétrons. Cada uma partícula carregada negativamente podia ficar só nesses níveis. A transição entre орбиталями (assim chamados os níveis) é o salto, quando este destaca-se ou é absorvida quantum de energia eletromagnética.

Mais Tarde a abertura de Планком do quantum explicou, este comportamento dos elétrons.

A Luz e o átomo

A Quantidade de energia necessária para a transição, depende da distância entre os níveis de energia do átomo. Do que eles mais distantes, mais alocada ou поглощаемый quant.

Como é sabido, a luz – e esse é o quantum do campo eletromagnético. Assim, quando um elétron em um átomo passa de mais alto para o mais baixo nível, que faz a luz. Quando este age e o retorno de lei: quando uma onda eletromagnética cai sobre o assunto, ela excita os seus electrões, e eles estão migrando para o mais alto orbital.

Além disso, os níveis de energia de um átomo são individuais para cada tipo de elemento químico. O padrão de distâncias entre орбиталями varia de hidrogênio e uma de ouro, tungstênio e cobre, bromo e de enxofre. Portanto, a análise dos espectros de emissão de qualquer objeto (incluindo estrelas) identifica quais são as substâncias e quantidades nele estão presentes.

Se Aplica a este método incrivelmente amplamente. A análise espectral é usado:

• No âmbito da criminologia;
• No controle de qualidade do alimento e da água;
• Na produção de bens;
• Na criação de novos materiais;
• Processo de aprimoramento de tecnologias;
• Científicos e experiências;
• No estudo das estrelas.

Esta lista, só mostra o quão útil descobriu-se a abertura de níveis em um átomo. Eletrônicos níveis – os mais resistentes, os mais grandes. Existem pequenos vibracional, e ainda mais sutis níveis de rotação. Mas são relevantes apenas para conexões complexas – moléculas e sólidos тел.

é Necessário dizer que a estrutura do kernel ainda não foi explorada até o fim. Por exemplo, não há resposta para a pergunta sobre o porquê de um determinado número de prótons corresponde exatamente ao número de nêutrons. Os cientistas sugerem que o núcleo atômico também contém um pacote de níveis eletrônicos. No entanto, ainda não está provado.