Visa fråga/svar

 

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [13733]

Fråga:
När en atom absorberar energi från en foton lyfts dess elektron till en högre energinivå, står det i böckerna. Min fråga är då - närmar eller fjärmar sig då elektronen från kärnan, blir radien mindre eller större?
/David K, Västermalms, Sundsvall

Svar:
Man kan föreställa sig elektronerna och kärnan som planeterna och solen. Denna bild ger en liten del av sanningen, och man kan förstå energierna hos de stationära tillstånden (Bohrs atommodell), se bilden nedan och länk 1. I denna modell ligger ett högre energitillstånd längre från kärnan, atomens radie blir alltså större.

Bohrs atommodell är historiskt mycket viktig, men den ger en alldeles för enkel och felaktig bild av atomen. För att få en bättre bild behöver man använda kvantmekanik. En del av denna är Heisenbergs obestämdhetsrelation som säger att läget av små partiklar som elektroner inte kan bestämmas exakt. Vi bör hellre föreställa oss elektronerna som ett negativt laddat "moln" som omger atomkärnan. Man kan alltså inte säga att elektronbanan har en viss radie, men det är fortfarande så att för högre energitillstånd är medelavstståndet från kärnan i allmänhet större.

Jag tycker detta är en bättre bild än "planetmodellen" där elektronerna hoppar från en bana till en annan: Föreställ dig en elektron i ett visst tillstånd som ett negativt laddat moln runt atomkärnan. Hur laddningsfördelningen ser ut beror på tillståndet. Ett annat tillstånd har alltså en annan fördelning av den negativa laddningen. Om atomen går från det ena tillståndet till det andra, så ändras laddningsfördelningen. Denna ändring ger upphov till eller absorberar elektromagnetisk strålning (ljus).

Vilka nivåer man får i en atom kan man räkna ut genom att lösa den s.k. Schrödingerekvationen (Schrödinger_equation ). Det är när man tillämpar randvillkor (t.ex. att sannolikheten att hitta elektronen i en viss punkt måste vara ändlig) som kvantiseringen uppkommer, d.v.s. att endast vissa energitillstånd är tillåtna.

För mer om Bohrs atommodell, se Bohr_model och Nationalencyklopedin .



/Peter E

Nyckelord: Bohrs atommodell [9]; Heisenbergs obestämdhetsrelation [11]; kvantmekanik [27];

1 http://kurslab.fysik.lth.se/Pi/2005/Sammanfattning/Bohr-amodell.pdf

*

 

 

Frågelådan innehåller 7350 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2018-12-18 09:30:06.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.