Fizyka ciała stałego - podstawowe zagadnienia

Nasza ocena:

3
Pobrań: 371
Wyświetleń: 1274
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu

Fragment notatki:


1. ATOM
a) cząstki elementarne, których zbudowany jest atom. Liczba atomowa i liczba masowa. b) klasyczny model planetarny atomu i jego mankamenty
c) model Bohra
d) opis ruchu elektronu w mechanice kwantowej. Najmniejszą częścią pierwiastka zachowującą takie same jak on właściwości
chemiczne jest atom . Wszystkie atomy tego samego pierwiastka są podobne i posiadają te same własności. Atomy rożnych pierwiastków różnią się między sobą.
Atom złożony jest z najmniejszych cząstek, zwanych elementarnymi cząstkami materii. Cząstki
elementarne, wchodzące w skład atomów to: skupione są w jądrze atomowym i związane siłami jądrowymi nukleony , czyli dodatnie protony i obojętne elektrycznie neutrony oraz krążące wokół jądra atomowego ujemne elektrony. Atomy rożnych pierwiastków różnią się pomiędzy sobą przede wszystkim ilością protonów w jądrze. Liczba protonów nazywana jest liczbą atomową i oznaczana symbolem Z .
elektrycznie obojętny atom posiada taką samą liczbę protonów i elektronów, więc liczba atomowa Z podaje zarówno liczbę protonów, jak i elektronów w atomie. Liczbę tą podaje się w lewym dolnym indeksie symbolu danego pierwiastka. Atomy tego samego pierwiastka muszą posiadać tą samą ilość protonów w jądrze, mogą natomiast różnić się ilością neutronów. Całkowita liczba protonów i neutronów (nukleonów) w jądrze określa liczba masowa A .
Liczbę tą umieszcza się w lewym górnym indeksie symbolu pierwiastka. Różnica liczby masowej i atomowej podaje, więc ilość neutronów w jądrze. Mając podany symbol pierwiastka z liczbą masową w indeksie górnym i liczbą atomową w indeksie dolnym można określić dokładną liczbę cząstek elementarnych, z których zbudowany jest dany atom. Z ® liczba atomowa = ilość protonów = ilość elektronów w atomie A ® liczba masowa = suma ilości protonów i neutronów w jądrze ® Z protonów, Z elektronów, (A - Z) neutronów Przykład:
- atom tlenu zawierający: 8 protonów, 8 elektronów oraz 16 - 8 = 8 neutronów
b) Odkrycie jądra atomowego, ocena jego rozmiarów w stosunku do rozmiarów atomu pozwoliły E. Rutherfordowi na zaproponowanie nowego modelu budowy atomu, modelu zgodnego z zaobserwowanym rozproszeniem cząstek α na metalowych foliach.
Według Rutherforda atom składał się z malutkiego jądra, w którym zgromadzony był cały ładunek dodatni. Wokół jądra po pewnych orbitach krążą ujemne elektrony.
Przyjmując, że cały ładunek dodatni zawarty w atomie i praktycznie cała jego masa jest skupiona w jądrze o rozmiarach rzędu 10

(…)

… roku Wolfgang Pauli (Nagroda Nobla 1945 r). podał regułę zwaną zakazem Pauliego, zgodnie z którą w żadnym atomie nie może być dwóch elektronów w tym samym stanie. To znaczy, nie może być dwóch elektronów o takich samych czterech liczbach kwantowych (n,l,ml,mS). Terminem powłoka elektronowa będziemy oznaczać zbiór wszystkich elektronów odpowiadających tej samej liczbie kwantowej głównej n, a różniących się przynajmniej jedną z pozostałych liczb kwantowych. Poszczególne powłoki elektronowe oznacza się literami K, L, M, N, O, P, Q. Z zakazu Pauliego wynika, że "pojemność" każdej z nich jest ograniczona - 2n2 elektronów. Powłoki całkowicie zapełnione nazywa się powłokami zamkniętymi. Powłoki o liczbie kwantowej n>1 są złożone z elektronów w rozmaitych stanach: s, p, d, ...
Reguła Hunda mówi, że: - liczba…
… jest zawsze ujemny lub równy zeru. Gdy temperatura jest wysoka, można zaniedbać czynnik -1 i rozkład przechodzi w rozkład fizyki klasycznej, klasyczny rozkład Maxwella
Rozkładowi Bosego-Einsteina podlegają oczywiście fotony (o spinie 1) - nosi on wtedy nazwę rozkładu Plancka. Rozkład ten tłumaczy promieniowanie ciała doskonale czarnego. Wyprowadzenie tego rozkładu przez Plancka zapoczątkowało mechanikę kwantową…
… nie może, ale ruchem jednostajnym prostoliniowym też nie może się poruszać - wtedy opuściłby atom oddalając się bez przerwy od jądra.
c) Aby przezwyciężyć te trudności, Bohr zaproponował w 1913 roku przyjęcie modelu atomu Rutherforda z dodaniem postulatów: postulat 1 Warunek stanów stacjonarnych. Istnieją stany stacjonarne atomów, w których nie wypromieniowują one energii (stacjonarne orbity). postulat 2. Zasada kwantowania. Moment pędu elektronu znajdującego się w stanie stacjonarnym ma wartość daną wzorem n=1,2,3 .......
postulat 3. Zasada częstości. Przy przechodzeniu atomu z jednego stanu stacjonarnego do innego zostaje wyemitowany lub pochłonięty kwant energii. Gdy elektron przeskakuje z toru stacjonarnego o większej energii E2 na tor stacjonarny o mniejszej energii E1, wysyła foton o energii…
… jest promieniowaniem hamowania. Powstaje ono nie tylko w lampach rentgenowskich, lecz zawsze wtedy, gdy szybkie elektrony zderzają się z materią.
3b. STRUKTURA KRYSZTAŁU
 kryształ a inne struktury materii. Przykłady mono- i polikryształów.
    komórka elementarna.. Geometria komórki i położenia atomów
Kryształ, w fizyce, chemii i mineralogii: ciało stałe, którego strukturę wewnętrzną cechuje uporządkowanie…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz