Fysik B, Bohrs atommodel. Hvad kunne man præsentere til eksamen? Når man præsenterer Bohrs atommodel, kunne det være en god idé at rige sådan nogle ting op. Det første vil være, at vi kigger på noget med lys, der udsendes fra hydrogen, og det er, at lys er et bølgefænomen, når det udbreder sig.
Det andet er, at lys er et partikelfænomen, når det reagerer med stof, og de partikler kalder vi fotoner, og der har vi, at fotonenergien er Planck's konstant gange frekvensen, og vi kunne lige tilføje, at frekvensen... er lige med lysets hastighed divideret med bølgelængden, så vi kan se, at der er en sammenhæng mellem frekvens og bølgelængde. Og det er så lysets hastighed i vakuum. Det, der leder op til Bohrs postulator, det er dels, at Rydberg har undersøgt lyset, der kommer fra en hydrogengas, der bliver tilført i energi, og han finder ud af, at der er den her matematiske sammenhæng, 1 divideret med lambda, er rødbærkonstanten gange 1 divideret med med n i anden minus 1 divideret med m i anden, hvor m er et heltal, altså 1, 2, 3, og m er større end n, så det her er en positiv størrelse. En anden ting er, at ved hjælp af det, vi har skrevet op her, kan vi udlede en måde at beskrive banernes energi, elektronens baner om atomen, og der har vi formen, at energien i den ende bane, altså n er 1, 2, 3, 4 osv.
er lige med minus h gange c gange r, divideret med n i anden. Lad os kigge på vores postulator nu. Her har jeg tegnet en model af et brindatom. Jeg har min proton i kernen, og jeg har en elektron, der befinder sig her i den laveste energitilstand.
Regner jeg den her ud, så finder jeg ud af, at den er minus 13,6 elektronvolt. Der vil den befinde sig, når vi finder så finder den normalt. Borgspostulator var så, at der findes baner, hvor elektronen kan befinde sig i. Dem har jeg symboliseret i de her baner, og der vil selvfølgelig være flere.
Jeg har også lige prøvet at skrive nogle af energierne på. Den anden påstand, han havde, det var den, der hedder frekvensbetingelsen. Og frekvensbetingelsen, den siger, at når der udsendes lys fra vores hydrogen, så vil energien af fotonen, der udsendes, altid svarer til forskellen mellem to baner.
Det vil jo svare til, lad os prøve at kigge på det her, lad os sige, at vi er gået fra grundtilstanden og op til den, der hedder minus 1,5 elektronvolt. Hvis den så hopper ned igen, så vil den udsende en energi, en foton med energien, der er forskellen, så det er 13,6 og 1,5, så det vil altså være 12,1. elektronvolt, som den foton, der bliver udsendt, vil have.
Hvis den hoppede herfra og ned, så ville den have energien mellem 3,4 og 13,6, så det er altså 10,2 elektronvolt. Og det var det, det andet postulat handlede om. Så altså to postulater, et stationære tilstande, to Når der udsendes lys, er energien af fotonen altid forskellen mellem to baner.
Lad os prøve at kigge på det, hvordan man kan lave en lille eksperimentel opstilling, hvor vi prøver at forstå det og prøver at forstå nogle yderligere begreber som absorption og emission. Absorption er, at hvis man optager en lysfoton og så hopper ud af, man optager nogle energi og hopper ud, så absorberer man, man optager. og når man hopper ned igen Så hedder det emission, man udsender noget.
Her har jeg lavet en lampe, og lampen udsender alle bølgelængder. Og den lyser jeg over mod mine to målstationer, station 1 og station 2. Der er vakuum imellem her, og det jeg vil se herovre, det er et kontinueret spektrum. Nu introducerer jeg en hydrogengas.
Og jeg skal lige også bemærke, at hernede i station 2, den kan jeg ikke se. Se måleren, der er en mur her, så der vil være helt mørkt, når der er et vakuum her. Nu introducerer jeg så en hydrogengas på 2, og så sender jeg lys igennem igen.
Og nu ser jeg, at der er kommet mørke linjer i det lys, jeg kan se i position 1. Det skyldes, at nogle af bølgerne mangler, fordi de bliver optaget og udsendt i en tilfældig retning. Det spektrum hedder et absorptionsspektrum. Hernede vil noget af det lys, der udsendes, blive registreret. Der vil man se, hvis man måler, hvilket lys der er, nogle enkelte lysende striber.
Det hedder et emissionsspektrum. Både et absorptionsspektrum og et emissionsspektrum kan bruges til at finde ud af, hvad det er for en gas, der har været her. Så på den måde kan man undersøge, hvilke grundstoffer, der har været til stede i gassen. Og det bruger man det faktisk til, fordi hver grundstof har sit unikke fingeraftryk.
Den her formel, som Rødbær fandt ud af, den gælder for hydrogen og kun for hydrogen. Andre stoffer opfører sig på samme måde. men følger ikke den samme formel.
Så man bruger jo faktisk det her til noget. Man kan kigge på solens lys, og så kan man faktisk se, hvad for nogle grundstoffer der er til stede i solens atmosfære. Et sted, hvor vi bruger det hver dag, er lystofrør.
Det fungerer ved, at man sætter elektrisk energi igennem en gas. Man får tilført gassen energi, og de hopper op, og så hopper de ned igen og udsender lys. En anden ting, vi lige skal slå fast, det er det her med, at nu har jeg skrevet negative energiniveauer, og jeg har skrevet formelen her.
Det vi lige skal vide i forhold til den formel, det er, at når man beskriver energi, Energiniveauerne, hvor elektronen er bundet til atomkernen som negativ, så er det, fordi man har sat nulpunktet for elektronens energi til det sted, hvor elektronen lige kan løsrives. fra atomkernen. Det betyder, tilfører man en elektron, der er i grundtilstanden om et atom, 13,6 elektronvolt, så har den i princippet fået energi nok til at løsrive sig og komme helt væk fra atomkernen, så den aldrig kommer tilbage.
Har den en energi, der er positiv, altså har fået mere end 13,6 elektronvolt, så er den blevet løsrevet og har fået fart på væk. Og alle energier, der er under Under 13,6 elektronvolt, der vil elektronen falde tilbage igen under udsendelse af lys, som vi har beskrevet her. Og det var Bors atommodel, Hysik B.