Capitolo 7 Teoria quantistica e struttura atomica

Teoria quantistica e struttura atomica 7.1 Natura della luce 7.2 Spettri atomici 7.3 Il dualismo onda-particella di massa ed energia 7.4 Il modello quantomeccanico dell’atomo

Frequency and Wavelength La natura ondulatoria della luce Figure 7.1 Frequency and Wavelength c = l n

Differenti comportamenti Figura 7.4 Differenti comportamenti di onde e particelle

Figura 7.5 La figura di diffrazione generata dalla luce che attraversa due fenditure adiacenti

DE = Dn h n DE = h n Radiazione del corpo nero E = n h n Figura 7.6 when n = 1 Carbone che brucia senza fiamma Spirale scaldante di un fornello elettrico Filamento luminoso di una lampadina

L’effetto fotoelettrico Figura 7.7 L’effetto fotoelettrico

Gli spettri a righe di alcuni elementi Figura 7.8 Gli spettri a righe di alcuni elementi

R è la costante di Rydberg = 1,096776x107 m-1 Equazione di Rydberg = R - R è la costante di Rydberg = 1,096776x107 m-1 Figura 7.9 Tre serie di righe spettrali dell’idrogeno atomico Per la serie visibile, n1 = 2 e n2 = 3, 4, 5, ...

Figura 7.10 La scalinata quantica

Figura 7.11 La spiegazione di Bohr delle tre serie di righe spettrali

Saggi alla fiamma Figura B7.1 stronzio 38Sr rame 29Cu Figura B7.2 Spettro di emissione e spettro di assorbimento degli atomi di sodio

Moto ondulatorio in sistemi ristretti Figura 7.13 Moto ondulatorio in sistemi ristretti

l = h /mu

Figura 7.14 Confronto tra figure di diffrazione dei raggi X e degli elettroni Figura di diffrazione dei raggi X generata da un foglio di alluminio Figura di diffrazione degli elettroni generata da un foglio di alluminio

Il principio di indeterminazione di Heisenberg D x * m D u ≥

Energia quantizzata totale del sistema atomico L’equazione di Schrödinger HY = EY funzione d’onda massa dell’elettrone energia potenziale nel punto x,y,z d2Y dy2 dx2 dz2 + 8p2mQ h2 (E-V(x,y,z)Y(x,y,z) = 0 Energia quantizzata totale del sistema atomico come y varia nello spazio

Numeri quantici e orbitali atomici Un orbitale atomico è specificato da 3 numeri quantici. n numero quantico principale – numero intero positivo l numero quantico del momento angolare – numero intero compreso tra 0 e n-1 ml numero quantico magnetico - numero intero compreso tra -l e +l

Figura 7.18 Gli orbitali 2p

Figura 7.19 Gli orbitali 3d

Figura 7.19

Figura 7.20 Uno dei sette possibili orbitali 4f