اسرار الكربون
 
الرئيسيةس .و .جبحـثالتسجيلالأعضاءالمجموعاتدخول

شاطر | 
 

 نظرية (بور)تظهر المستور في بنية الذرة عبر العصور...طلع وشوف

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
MEMO

avatar

عدد الرسائل : 21
تاريخ التسجيل : 03/03/2008

مُساهمةموضوع: نظرية (بور)تظهر المستور في بنية الذرة عبر العصور...طلع وشوف   الجمعة مارس 07, 2008 5:15 am

Like a Star @ heaven lol! التطور التاريخي lol! Like a Star @ heaven
في أوائل القرن العشرين ، أثبتت التجارب التى أجراها إرنست راذرفورد وأخرون أن الذرة تتكون من إلكترونات سالبة الشحنة تدور في مدارات حول نواة كثيفة وصغيرة وموجبة الشحنة .

وأبسط أنواع الذرات هى ذرة الهيدروجين ، والتى تتكون من بروتون وإلكترون مرتبطان معا القوى الكهرستاتيكية . وهذا مخالف لنظام الأرض-الشمس ، والذى يتم الإرتباط فيه عن طريق قوى الجاذبية .

في نموذج بور يمكن للإلكترونات أن تكون فقط على مسافة محددة من البروتون المرتبطة به . وعند تواجدها في أى مكان أخر فإنه يستلزم فقد طاقة ( بالإشعاع الضوئي ) وأخيرا يقل نصف قطر دوران الإلكترون حول البروتون حتى تسقط فيه مما يؤدى لتدمير الذرة . وقد كان هناك دعم لهذه النظرية بخطوط الطيف ، والتى وضحت أن الإلكترونات التى تدور في مدارات ينبعث منها ضوء في ترددات وطاقات معينة .

وعلى هذا فقد إقترح بور في عام 1913 الآتى :

(1) الإلكترونات التى تدور في مدارات توجد في مدارات لها طاقات (كوانتمية) كم (فيزياء) منفصلة . أى أنه هناك مدارات معينة ممكنة فقط لدوران
الإلكترون .

(2) قوانين الميكانيكا التقليدية لا يمكن تطبيقها عندما يقوم الإلكترون بعمل القفزات بين المدارات المسمحوح له التواجد فيها .
(3) عندما يقوم إلكترون بعمل قفزة من مدار لأخر فإن فرق الطاقة إما يكتسب أو يفقد بوحدة واحدة كمية من الطاقة ( تسمى فوتون ) ، والذى له طاقة تساوى الفرق بين طاقتى المدارين .
(4) المدارات المسموحة تعتمد على قيم الكمات المنفصلة للمدار العزم الزاوي L طبقا للمعادلة

حيث n=1,2,3,...etc وتسمى عدد العزم الزاوي الكمي

الإفتراض رقم (4) ينص على أن أقل مستوى n=1 . ينطبق على أقل نصف قطر 0.0529 نانو متر ، والذى يعرف بنصف قطر بور . وعندما يتواجد إلكترون في أقل مدار ، لا يمكن أن يقترب من البروتون لأقل من هذه القيمة .

ولوصف أكثر دقة للذرة راجع ميكانيكا الكم . المعالجة الكاملة من ناحية ميكانيكا الكم للذرة أكثر دقة - ولكنها حسابيا أكثر تعقيدا ، وإستخدام نموذج بور يمكن أن يعطى نتائج مفيدة بمجهودات أقل . والشيء الذى يجب تذكره ومثل النماذج الأخرى ، فإن هذا النموذج يساعد في فهم تركيب الذرة ، والتى ليست مجرد نظام شمسي مصغر .


[تحرير] إستنتاج مستويات الطاقة الإلكترونية للهيدروجين
نموذج بور دقيق فقط لنظام يحتوى على إلكترون واحد فقط مثل ذرة الهيدروجين أو الأيون الأحادى للهيليوم . وسيتم استخدام نموذج بور لإستنتاج مستويات الطاقة للهيدروجين .

وسنقوم بالبدء بالثلاث فروض السهلة :

1- كل الجسيمات لها طبيعة موجية ، والطول الموجي للإلكترون λ ، يتناسب مع سرعته v كالتالي :

حيث ، h هى ثابت بلانك ، me هى كتلة الإلكترون . ولم يقم بور بعمل هذا الإفتراض ( والذى يعرف بفرض دى بروليه ) في شكله المشتق الأصلي ، لأنه لم يكن قد تم فرضه في هذا الوقت . عموما فإن هذا يسمح بلإفتراض الآتي :
2- محيط المدار الذى يدور فيه الإلكترون لابد أن يكون ناتج من ضرب رقم صحيح في قيمة الطول الموجي للإلكترون :

حيث ، r نصف قطر المدار الذى يدور فيه الإلكترون ، n هى رقم صحيح .
3- يظل الإلكترون في المدار عن طريق قوى كولوم ، وهذه القوى تساوى قوة الجذب المركزية :

حيث k = 1 / 4πε0, و e هى شحنة الإلكترون.

وهذه ثلاث معادلات مع ثلاث معطيات غير معلومة : λ و r ، v . وبعد حل معادلات هذا النظام نجد معادلة واحدة خاصة بالمجهول v نضعها في المعادلة الخاصة بالطاقى الإجمالية للإلكترون :




وبسبب نظرية فايريال يتم تبسيط الطاقة الكلية لتصبح :


وأخيرا نجد معادلة تعطينا الطاقة للمستويات المختلفة للهيدروجين :





وعلى هذا ، يكون أقل مستويات الطاقة للهيدروجين n=1 يساوى -13.6 eV . ومستوى الطاقة التالى 'n=2 يساوى -3.4 eV ، والثالث 'n=3 يساوى -1.51 eV ، وهكذا .

لاحظ أن كل هذه الطاقات أقل من الصفر ، وهذا يعنى أن الإلكترون في حالة إرتباط مع البروتون .


[تحرير] الإنتقال بين مستويات الطاقة (معادلة رايدبيرج)
عندما ينتقل الإلكترون من مستوى طاقة لمستوى اخر ، فإن هناك فوتون يفقد . وبإستخدام المعادلة الخاصة بمستويات الطاقة للهيدروجين يمكن تحديد الأطول الموجية للضوء الذى يمكن أن ينبعث من الهيدروجين .

أولا يتم حساب الطاقة التى تنبعث من الهيدروجين بحساب الفرق بين مستويين من مستويات طاقة الهيدروجين :


حيث nf تعنى مستوى الطاقة الأخير ، و ni تعنى مستوى الطاقة المبدئي ( بإفتراض ان مستوى الطاقة الأخير أقل من المستوى المبدئي ) .
وحيث ان طاقة الفوتون تساوي :


يكون الطول الموجي للفوتون المنبعث يساوي :


والذى يعرف بمعادلة دايدبيرج.
وهذه المعادلة كانت معروفة للعلماء الذين قاموا بعمل دراسة للطيف في القرن التاسع عشر ، ولكن لم يكن لديهم إثبات نظري للمعادلة حتى قام بور بفرض نظريته .
Like a Star @ heaven Like a Star @ heaven Like a Star @ heaven

[تحرير] القصور في نموذج بور
فشل نموذج بور في تفسير الآتى :

تفسير أطياف العناصر الأثقل من الهيدروجين ، فهى بالكاد تفسر الذرات التى لها إلكترون وحيد .
الفروق النسبية لخطوط الطيف .
تواجد خطوط طيف فائقة الدقة .
ظاهرة زيمان - والتى تنص على وجود تغير في خطوط الطيف عند وجود مجال مغناطيسي خارجى .
afro lol! lol! lol! afro flower farao king Sleep cat
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://www.madridi.com
mr.hayel



عدد الرسائل : 93
تاريخ التسجيل : 22/02/2008

مُساهمةموضوع: شكراً على المشاركة   الجمعة مارس 21, 2008 6:12 am

شكرا جزيلا ( لكن هذا خارج نطاق بحثنا )
وأرجو المشاركة في ( المودونة والتقويم والمجموعة البريدية Rolling Eyes
المدرس هايل البيطار
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو
 
نظرية (بور)تظهر المستور في بنية الذرة عبر العصور...طلع وشوف
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
اسرار الكربون :: الفئة الأولى :: اسرار الكربون-
انتقل الى: