ONDAS ELETROMAGN‰TICAS TOMO DE .Modelo do tomo de Bohr ... Refinamento do Modelo...

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  • ONDAS ELETROMAGNTICAS

    TOMO DE BOHR

  • Ondas Eletromagnticas

  • ONDAS ELETROMAGNTICAS ASPECTOS GERAIS

    A= amplitude (m)

    = comprimento de onda (m)

    = frequncia (Hz= s-1)

    c= velocidade da luz= 2,998x108 m.s-1

    c= .

  • Max Planck:

    Prmio Nobel em Fsica 1918

  • QUANTIZAO DA ENERGIA

    -Objetos ganham ou perdem

    energia pela absoro ou emisso

    de QUANTAS de energia radiante

    E = h E = h

    Energia proporcional a frequncia:

    h = h = constanteconstante de Planck = 6.6262 x 10de Planck = 6.6262 x 10--3434 JsJs

  • Albert Einstein

    Efeito Fotoeltrico

    (1905)

    Prmio Nobel em Fsica 1921

  • Anodo (+) Ctodo (-)

    Eltrons ()

    Ftons

    Luz

    Medidor de Corrente

    Freqncia da luz incidente

    Co

    rren

    te

    Efeito Fotoeltrico

  • Efeito Fotoeltrico

  • h= Eo + mv2

    h= ho + mv2

    mv2= h - ho

    Einstein: luz constituda de partculas

    discretas de energia h

    Ftons

  • ESPECTROS CONTNUOS

    X

    ESPECTROS DE LINHAS

  • Espectro de Linhas do Hidrognio

  • )2i

    2f n

    1n1

    R( =

    Balmer (1885)

  • (Lyman) 4..... 3, 2, =n n1

    11

    R( 2i

    2 )=

    = R( 12

    1n

    n = 3, 4, 5..... (Balmer)2i2 )

    = R( 13

    1n

    n = 4, 5, 6..... (Paschen)2i2 )

    = R( 15

    1n

    n = 6, 7, 8..... (Pfund)2i2 )

    = R( 14

    1n

    n = 5, 6, 7..... (Brackett)2i2 )

    Sries de Linhas do Espectro do Hidrognio

  • +Electronorbit

    Modelo do tomo Rutherford

    -Qualquer rbita era possvel

    -Carga em movimento deveria emitir energia

    Resultado: Colapso do tomo

  • Niels Bohr

    Premio Nobel em Fsica

    1922

  • Modelo do tomo de Bohr

    Enfoque eletrodinmico clssico est incorreto

    - Eltron pode existir apenas em estados estacionrios (rbitas discretas)

    - Eltron restrito estados de energia quantizados

    - Momento angular do eltron corresponde a mltiplos de h/2

    - Emisso de luz nos tomos corresponde a mudana do eltron entre estados

    estacionrios

  • (i) 4

    v2

    0

    22

    rZe

    rm

    =

    (ii) 4

    v0

    22

    mrZe

    =

    Aspectos da Mecnica do Modelo de Bohr

  • (iii)vrm = 2nh

    Momento angular

    mrnh2

    v = (iv) 4

    v 22222

    2

    rmhn

    =

    Zemr

    n hm r

    2

    0

    2 2

    2 2 24 4 =de (ii)

    (v) 222

    0

    Zmehnr

    =

  • Raio de Bohr

    (i)

    (ii)

    (iii)

    Zmehnr 2

    220

    =

    2

    20

    0 meha

    =

    Znar

    2

    0=

    a0= 5,2917x10-11 m

  • (vi) 8

    v21

    0

    22

    rZemE

    ==

    Energia cintica do eltron:

    Utilizando r de (v):

    (vii) 8 2220

    42

    hnmeZE

    =

  • Considerando uma transio eletrnica i f

    E Z e mn h

    Z e mn hi f

    = ( (2 4

    2 2

    2 4

    2 28) -

    8)

    02

    02

    (viii) )11(8 22220

    42

    if nnhmeZE =

  • E hcv=

    Energia radiao luminosa:

    v Z e mh c n nf i

    = 2 4

    3 2 2

    1 18 0

    2( ) v R n nf i

    = ( )1 12 2

    R Z e mh c

    =2 4

    38 02

  • Energia do Eltron em um Estado Estacionrio

    Energia total(ET)= Ec + Ep

    rZe

    mvET0

    22

    421

    =

    2nRhc

    En =

  • n Energia (Joules) Raio (nm) 0 6 -0.61 x 10-19 1.905 -0.87 x 10-19 1.324 -1.36 x 10-19 0.8463 -2.42 x 10-19 0.4762 -5.45 x 10-19 0.2121 -2.18 x 10-18 0.0529

  • kJ/mol 1312 RhcE

    1-RhcE

    1-RhcE

    =+=

    =

    =

    22

    22

    11

    1

    inicialfinal nn

    Energia de Ionizao

  • Refinamento do Modelo Atmico de Bohr

    Estrutura fina dos espectros atmicos

    rbitas elpticas

  • Modelo Atmico Bohr-Sommerfeld

    eixo maioreixo menor

    =nk

    Para a elipse:

    onde:

    n= nmero quntico principal

    k= nmero quntico azimutal (secundrio)

    (k = 1, 2, 3, ............n)

  • n k n/k

    1 1 1/1 (circular)

    2 1,2 2/2 (circular), 2/1 (elptica)

    3 1,2,3 3/3 (circular), 3/2 elptica, 3/1 (quase-elptica)

  • Experimento Stern-Gerlach

    Spin: Rotao do eltron sobre o prprio eixo

    Vapor de tomos

    metlicos

  • Desdobrameto adicional de linhas

    em dubletos

    Momentos angulares de spin: msh/2

    ms = 12

  • Desdobramento do Espectro de Linhas

    Propriedades Magnticas

    Efeito Zeeman

  • SINGLETE

    MULTIPLETE (2l + 1)

    Campo Magntico

  • Conjunto de Nmeros Qunticos

    Nmero Quntico Smbolo Valores

    Principal n 1, 2, 3,...........

    Secundrio ou Azimutal l 0, 1, ....(n-1)

    Magntico m -l,.....0,.....l

    Spin ms 1/2