COME E’ FATTA LA MATERIA? Un po’ di storia… Le teorie atomiche 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?
Lo spettro elettromagnetico 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) Lo spettro elettromagnetico Spettro continuo nel visibile
Interazione della luce con la materia Scarica elettrica su gas rarefatto: Idrogeno 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), …
Effetto fotoelettrico Ipotesi di Einstein: 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
E = Ecin + Epot = ½ mv2 + (-Z e2 / r ) L’atomo di Bohr 1° postulato: quantizzazione del momento angolare dell’elettrone mv r = n h/2π Un po’ di storia… Le teorie atomiche dinamica classica: per e- in moto uniforme con velocità v su orbita circolare di raggio r con centro sul nucleo positivo F = ma Z e2 / r2 = mv2 / r r = n2 ∙ h2 / 4 π2me2Z E = Ecin + Epot = ½ mv2 + (-Z e2 / r ) n =1 r = 0,053 nm n = 2 r = 22 0,053 nm n = 3 r = 32 0,053 nm En = -1/n2 ∙ 2π2me4Z 2 / h2 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???