kémia nem szakosok számára

hogyan változik ennek a munkavállalónak az energiája, amikor fel-le mászik a létrán?

a létrán való mászás energiát igényel. Minden lépésnél a gravitáció ellen nyomod magad, és potenciális energiát halmozol fel. Visszatérve lefelé felszabadítja ezt a potenciális energiát, amikor lépésről lépésre leereszkedik. Ha nem vagy óvatos, akkor felszabadíthatja ezt a potenciális energiát egyszerre, amikor leesik a létráról (soha nem jó ötlet). Ezenkívül lépésekben lép fel vagy ereszkedik le. A létrán nincs “köztes” helyzet – a lábad vagy egy lépcsőt üt, vagy üres helyet talál, és bajban vagy, amíg nem találsz egy lépcsőt, amelyen állhatsz.

a hidrogén emissziós spektrumok és a fotoelektromos hatás felfedezéseit követően Niels Bohr (1885-1962) dán fizikus 1915-ben új atommodellt javasolt. Bohr azt javasolta, hogy az elektronok ne sugározzanak energiát, amikor a mag körül keringenek, hanem állandó energiaállapotokban léteznek, amelyeket helyhez kötött állapotoknak nevezett. Ez azt jelenti, hogy az elektronok meghatározott távolságra keringenek a magtól (lásd az alábbi ábrát). Bohr munkája elsősorban a hidrogén emissziós spektrumán alapult. Ezt az atom bolygómodelljének is nevezik. Megmagyarázta a hidrogénatom belső működését. Bohr 1922-ben fizikai Nobel-díjat kapott munkájáért.

1.ábra. Bohr atommodell hidrogén emissziós spektruma.

Bohr elmagyarázta, hogy az elektronok energia hozzáadásával különböző pályákra mozgathatók. Amikor az energiát eltávolítják, az elektronok visszatérnek alapállapotukba, megfelelő mennyiségű energiát bocsátanak ki – fénykvantumot vagy fotont. Ez volt az alapja annak, amit később kvantumelméletnek neveztek . Ez az elmélet azon az elven alapul, hogy az anyagnak és az energiának mind a részecskék, mind a hullámok tulajdonságai vannak. A fizikai jelenségek széles skáláját magyarázza, beleértve az energia és anyag diszkrét csomagjainak létezését, a bizonytalansági elvet és a kizárási elvet.

A Bohr-modell szerint, amelyet gyakran bolygómodellnek neveznek, az elektronok az atommagot meghatározott megengedett pályákon, úgynevezett pályákon veszik körül. Amikor az elektron ezen pályák egyikében van, energiája rögzített. A hidrogénatom alapállapota, ahol az energiája a legalacsonyabb, akkor van, amikor az elektron a maghoz legközelebb eső pályán van. A magtól távolabb eső pályák mindegyike egymás után nagyobb energiával rendelkezik. Az elektron nem foglalhatja el a pályák közötti tereket. A Bohr-modell mindennapi analógiája a létra lépcsője. Ahogy felfelé vagy lefelé mozogsz egy létrán, csak bizonyos fokokat foglalhatsz el, és nem lehet a lépcsők közötti terekben. A létrán felfelé haladva növekszik a potenciális energia, míg a létrán lefelé haladva csökken az energia.

Bohr munkája erősen befolyásolta az atom belső működésének modern megértését. Modellje azonban jól működött a hidrogénatom kibocsátásának magyarázatához, de más atomokra alkalmazva komolyan korlátozott volt. Röviddel azután, hogy Bohr közzétette az atom bolygómodelljét, számos új felfedezés történt, ami ismét az atom felülvizsgált nézetét eredményezte.

szószedet