COME E’ FATTA LA MATERIA?
Thomson e i tubi catodici: scopre
l’elettrone e misura
e/me = 1,76x1011 C Kg-1
Rutherford stima
le dimensioni atomiche
Millikan misura la carica e quindi trova
anche la massa dell’elettrone
e = 1,602 x 10-19 C
me = 9,109 x 10-31 Kg
MA
COME E’ FATTO L’ATOMO?
Perché da questo dipendono le proprietà
della materia!
Interazione della luce con la materia
Cosa è la luce?
Radiazione elettromagnetica
L’onda elettromagnetica
trasporta E=hν
ν = frequenza (numero di massimi d’onda che
attraversano in 1 secondo un punto stazionario)
ν = c/ λ (c = 300.000 Km s-1, velocità della luce nel
vuoto)
Spettro continuo
nel visibile
Lo spettro
elettromagnetico
Interazione della luce con la materia
Scarica
su gas
Idrogeno
elettrica
rarefatto:
e Neon
Spettri di emissione
Spettri di assorbimento
Spettro di emissione dell’atomo di H
1/λ = RH (1/n12 -1/n22)
RH = 109677,6 cm-1 n1= 1, 2, 3, … n2= (n1+1), (n1+2), …
Radiazione del corpo nero
Ipotesi di Planck:
E di un oscillatore può assumere
solo valori DISCRETI,
multipli di una quantità minima
proporzionale alla frequenza
dell’oscillatore:
E = n hν
[n = intero
h = costante (detta poi «di Planck» e pari a 6,26x10-34 J s)]
Effetto fotoelettrico
Ipotesi di Einstein:
la luce è costituita da particelle discrete o FOTONI
con E = h ν
L’atomo di Bohr
1° postulato: quantizzazione del momento angolare dell’elettrone
mv r = n h/2π
dinamica classica: per e- in moto uniforme
con velocità v su orbita circolare di raggio r
con centro sul nucleo positivo
E = Ecin + Epot = ½ mv2 + (-Z e2 / r )
En = -1/n2 ∙ 2π2me4Z 2 / h2
Z e2 / r2 = mv2 / r
F = ma
n =1
n=2
n=3
r = 0,053 nm
r = 22 0,053 nm
r = 32 0,053 nm
2° postulato: ν = (E2 – E1) / h
_
ν = R(1/n12 – 1/n22 )
per Z=1
R = 2π2me4Z 2 / h3c
Legge per l’interpretazione
delle righe spettrali di H
Ma sdoppiamenti spettrali???